2018-2019学年鲁科版选修3-5 核聚变 核能的利用与环境保护 作业
2018-2019学年鲁科版选修3-5 核聚变  核能的利用与环境保护 作业第3页

  D.与受控核聚变比较,现行的核反应堆产生的废物具有放射性

  解析:选D 由核反应方程知2H―→He+X,X应为中子,释放的核能应为ΔE=(2m1-m3-m2)c2,聚变反应的污染非常小;而现实运行的裂变反应的废料具有很强的放射性,故A、B、C错误,D正确。

  

  9.太阳因核聚变释放出巨大的能量,同时其质量不断减少。太阳每秒钟辐射出的能量约为4×1026 J,根据爱因斯坦质能方程,太阳每秒钟减少的质量最接近(  )

  A.1036 kg B.1018 kg

  C.1013 kg D.109 kg

  解析:选D 根据ΔE=Δmc2得Δm== kg=4.4×109 kg,故选项D正确。

  10.(2017·全国卷Ⅰ)大科学工程"人造太阳"主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。氘核聚变反应方程是H+H―→He+n。已知H的质量为2.013 6 u,He的质量为3.015 0 u,n的质量为1.008 7 u,1 u=931 MeV/c2。氘核聚变反应中释放的核能约为(  )

  A.3.7 MeV B.3.3 MeV

  C.2.7 MeV D.0.93 MeV

  解析:选B 氘核聚变反应的质量亏损为Δm=2×2.013 6 u-(3.015 0 u+1.008 7 u)=0.003 5 u,释放的核能为ΔE=Δmc2=0.003 5×931 MeV/c2×c2≈3.3 MeV,选项B正确。

  11.氘核和氚核可发生热核聚变而释放出巨大的能量,该反应方程为H+H―→He+x,式中x是某种粒子。已知:H、H、He和粒子x的质量分别为2.014 1 u、3.016 1 u、4.002 6 u和1.008 7 u;1 u=931.5 MeV/c2,c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知,粒子x是________,该反应释放出的能量为________ MeV(结果保留3位有效数字)。

  解析:根据质量数和电荷数守恒可得x是n(中子)。

  核反应中的质量亏损为Δm=2.014 1 u+3.016 1 u-4.002 6 u-1.008 7 u=0.018 9 u

  所以核反应释放出的能量为ΔE=Δm·c2=17.6 MeV。

  答案:n(或中子) 17.6

12.核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。近年来,受控核聚变的科学可行性已得到验证,目前正在突破关键技术,最终将建成商用核聚变电站。一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘(又叫重氢)和氚(又叫超重氢)聚合成氦,并释放一个中子。若已知氘原子的质量为2.014 1 u,氚原子的质量为3.016 0 u,氦原子的质量为4.002 6 u,中子的质量为1.008 7 u,1 u=1.66×10-27 kg。