第二十二章能源與可持續(xù)發(fā)展第2節(jié)核能1.關(guān)于原子和原子核，下列敘述正確的是（）A.原子核位于原子的中央，帶負電 B.原子核外的電子帶負電，并固定在某一位置C.原子核帶正電，電子帶負電 D.原子核內(nèi)有帶正電的質(zhì)子和帶負電的電子夯實基礎(chǔ)C2.關(guān)于原子核和核能的利用，下列說法正確的是（）A.原子核是由質(zhì)子和電子組成的B.原子核占據(jù)了原子的大部分空間C.現(xiàn)階段核電站主要是利用核裂變時釋放的能量D.核能屬于可再生能源C3.核電站利用核能發(fā)電，它的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆。下列說法錯誤的是（）A.核電站使用的核燃料是石油或天然氣 B.核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈式反應(yīng)是可以控制的C.原子核分裂時釋放出核能 D.核能是一種不可再生的能源A4.（2022大連）核電站是利用可控制的核________（填“裂變”或“聚變”）釋放的能量來發(fā)電的。核電站在輸送電能方面，若能采用________（填“半導(dǎo)體”或“超導(dǎo)”）材料，可以大大降低由于電阻引起的電能損耗。5.（2022內(nèi)江）核能是指原子核在________或________過程中釋放出的能量。裂變超導(dǎo)裂變聚變6.原子彈爆炸和核反應(yīng)堆中發(fā)生的都是鏈式反應(yīng)。兩者的本質(zhì)區(qū)別是原子彈爆炸時發(fā)生的鏈式反應(yīng)是______________，核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈式反應(yīng)是_______________。不加控制的可以控制的7.目前釋放核能的方式有兩種：一是使原子核裂變，二是使原子核________。1938年，科學家首次用________(填“電子”“中子”或“質(zhì)子”)轟擊質(zhì)量比較大的原子核，使其發(fā)生裂變，變成兩個中等大小的原子核，同時釋放出巨大的能量。1kg鈾全部裂變釋放的能量超過2000t煤完全燃燒時釋放的能量。如果煤的熱值為3×107J/kg，那么1kg鈾全部裂變釋放的能量至少為______________J。聚變中子6×10138.核電池是一種通過換能器將核能最終轉(zhuǎn)化成________能的裝置，具有體積小、重量輕、壽命長等特點。請列舉一個將來有可能利用核電池供電的產(chǎn)品：____________。電電動車能力提升9.【物理學與生產(chǎn)實踐】核電站將_____能最終轉(zhuǎn)化為電能，它常建在海邊，其原因之一是需要大量的水作為汽輪機的冷卻劑，這利用了水____________的特性。若某核電站的一臺核電機發(fā)電功率為106kW，則它每天能發(fā)電___________kW·h，這相當于每天至少可減少火電用煤___________t（結(jié)果保留2位小數(shù)），這樣會減少大量的二氧化碳等氣體和灰渣的排放，減輕“北煤南運”的壓力。（煤的熱值q=3.4×107J/kg）核比熱容較大2.4×1072541.1810.【物理學與生產(chǎn)實踐】中國探月工程采用“繞、落、回”三步走發(fā)展戰(zhàn)略，歷時16年圓滿收官。（1）第一階段“繞”?！版隙鹨惶枴泵撾x地球引力后關(guān)閉所有發(fā)動機，在不受力的情況下，由于________仍可向月球飛行。如圖K22-2-1所示，“嫦娥一號”進入月球軌道實施了三次近月制動，順利完成“太空剎車”動作，在制動過程中“嫦娥一號”的機械能________（填“增大”“減小”或“不變”）。慣性減小（2）第二階段“落”。長征系列火箭使用________（填“比熱容”或“熱值”）較大的液態(tài)氫作為燃料，將“嫦娥四號”發(fā)射升空?！版隙鹚奶枴本嘣虑虮砻?00m時將發(fā)動機的推力調(diào)整為2.5×103N開始懸停，此時“嫦娥四號”在月球上受到的重力為____________N。（3）第三階段“回”?！版隙鹞逄枴睂⒉杉降?731g月壤運回地球，運抵地球后月壤的質(zhì)量為________kg。月壤中含有豐富的“氦-3”可作為核________（填“裂變”或“聚變”）的燃料。熱值2.5×1031.731聚變11.【物理學與社會發(fā)展】閱讀下列短文，回答問題。人造太陽 目前全球各國的科學家都在集中力量，尋求可控核聚變反應(yīng)的技術(shù)突破，一旦實現(xiàn)，那人類的歷史將會徹底改寫。實現(xiàn)核聚變反應(yīng)必須將聚變?nèi)剂霞訜嶂翗O高溫度并予以有效約束。核聚變通常由三種方式來產(chǎn)生，分別是引力約束、慣性約束和磁約束。太陽就是典型的引力約束聚變；氫彈則是一種慣性約束聚變，是不可控制的熱核聚變反應(yīng)；磁約束核聚變是目前實現(xiàn)核聚變發(fā)電最有效的途徑。我國中科院合肥物質(zhì)科學研究院持有“人造太陽”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）——中國環(huán)流器二號M裝置，標志著我國核聚變堆的自主設(shè)計與建設(shè)躍上新臺階。 目前化石能源未來有枯竭的危險，還存在一定的環(huán)境污染，而“人造太陽”核聚變反應(yīng)所需的原材料在地球上幾乎取之不盡、用之不竭，其生成物也沒有危害，被認為是理想的“終極能源”。“人造太陽”非常復(fù)雜，上萬個零部件有一點點瑕疵，實驗可能就會失敗。為了實現(xiàn)“超高溫”與“超低溫”共存，“超強磁場”與“超大電流”并行，“人造太陽”必須要有性能極其特殊的材料承載。產(chǎn)生核聚變反應(yīng)需要幾千萬攝氏度乃至上億攝氏度的高溫，常規(guī)材料無法承受這么高的溫度，一個可行方案是用磁力將其約束在“磁籠子”里。上億度的一團火球，碰到什么燒什么?！叭嗽焯枴钡那惑w器壁材料是另一個難點，雖然有強磁場約束，仍然會有一些“不聽話”的高溫等離子體逃逸，打在器壁上造成損傷。自主研發(fā)的鎢銅合金材料，熱負荷能力提升到每平方米20MW。我國科學家從無到有、刻苦攻關(guān)、后來居上，自立自強的精神，托起“人造太陽”的“核心超級材料”，這是一個巨大的技術(shù)跨越，把人類核聚變能源研究推向一個新高度。（1）目前人類無法利用核聚變反應(yīng)放出的熱量來發(fā)電，最主要的原因是______（填字母）。A.無法消除核聚變產(chǎn)生核的污染 B.無法實現(xiàn)核聚變反應(yīng)C.無法控制核聚變反應(yīng)的速度C（2）文中提到的化石能源應(yīng)該有很多，請你寫出利用廣泛的1個例子：_______________________。（3）“人造太陽”