學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精自我小測(cè)1原子反應(yīng)堆是實(shí)現(xiàn)可控制的重核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的一種裝置，它主要由四部分組成(）A．原子燃料、減速劑、冷卻系統(tǒng)和控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)B．原子燃料、減速劑、發(fā)熱系統(tǒng)和傳熱系統(tǒng)C．原子燃料、減速劑、碰撞系統(tǒng)和傳熱系統(tǒng)D．原子燃料、中子源、原子能聚存系統(tǒng)和輸送系統(tǒng)2關(guān)于我國(guó)已建成的秦山和大亞灣核電站，下列說(shuō)法中正確的是(）A．它們都是利用核聚變釋放原子能的B．它們都是利用核裂變釋放原子能的C．兩者的核燃料都是純鈾235D．一座是利用核裂變釋放原子能，一座是利用核聚變釋放原子能3我國(guó)秦山核電站第三期工程中有兩個(gè)60萬(wàn)千瓦的發(fā)電機(jī)組，發(fā)電站的核能來(lái)源于eq\o\al（235,92)U的裂變，現(xiàn)有4種說(shuō)法:①eq\o\al（235，92）U原子核中有92個(gè)質(zhì)子,有143個(gè)中子②eq\o\al(235，92）U的一種可能裂變是變成兩個(gè)中等質(zhì)量的原子核，反應(yīng)方程式為：eq\o\al（235，92)U＋eq\o\al（1，0)n→eq\o\al(139,54）Xe＋eq\o\al(95,38）Sr＋2eq\o\al（1,0)n③eq\o\al（235，92)U是天然放射性元素，常溫下它的半衰期約為45億年,升高溫度,半衰期縮短④一個(gè)eq\o\al（235,92)U裂變能放出200MeV的能量，合3.2×10－11J以上說(shuō)法中完全正確的是(）A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④4核反應(yīng)堆的燃料是______，石墨、重水等作為_(kāi)_____使裂變時(shí)產(chǎn)生的中子速度減小，易于被鈾核吸收；用鎘棒______以控制核反應(yīng)的______；再用水等流體在反應(yīng)堆內(nèi)外循環(huán)流動(dòng)傳輸反應(yīng)中產(chǎn)生的熱量．5在所有能源中，核能具有能量密度大、地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)．在核電站中,核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能．核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能．(1)核反應(yīng)方程式eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1，0)n→eq\o\al（141，56)Ba＋eq\o\al（92，36）Kr＋aX是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，eq\o\al(1,0)n為中子，X為待求粒子，a為X的個(gè)數(shù)，則X為_(kāi)_____,a＝______。以mU、mBa、mKr分別表示eq\o\al(235，92)U、eq\o\al(141，56)Ba、eq\o\al(92,36）Kr核的質(zhì)量,mn、mp分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量,c為光在真空中傳播的速度，則在上述核反應(yīng)過(guò)程中放出的核能ΔE＝____________。（2)有一座發(fā)電能力為P＝1.00×106kW的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率η＝40％。假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題(1）中的核反應(yīng)，已知每次核反應(yīng)過(guò)程放出的核能ΔE＝2。78×10－11J，鈾核的質(zhì)量mU＝390×10－27kg,求每年(1年＝3。15×107s）消耗的eq\o\al(235，92）U的質(zhì)量．61999年10月日本的一家核電站發(fā)生了核泄漏事件，對(duì)附近的環(huán)境造成了很大的危害．核泄漏直接導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染，其產(chǎn)生的射線具有非常大的危害性，能夠使動(dòng)植物體內(nèi)的細(xì)胞發(fā)生癌變，致使生物死亡．根據(jù)以上材料回答以下問(wèn)題:核電站的發(fā)電原理是通過(guò)核裂變產(chǎn)生巨大的能量,完成下面鈾核裂變可能的一個(gè)反應(yīng)方程eq\o\al（235,92)U＋eq\o\al（1，0)n→eq\o\al(141,56）Ba＋eq\o\al(92,36）Kr＋______，并計(jì)算1kg鈾核裂變放出的能量是______kJ（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，235U、141Ba、92Kr和中子的質(zhì)量分別為235.0493u、140。9139u、91.8973u、1。0087u，1u＝1。66×10－27kg)．7每一個(gè)eq\o\al（235,92)U核裂變時(shí)平均釋放200MeV的核能，發(fā)電能力為5×105kW的核能電站若以eq\o\al(235,92)U為核燃料，一天至少需要多少個(gè)eq\o\al(235，92）U核發(fā)生裂變?8（探究)核電站的工作原理是什么？參考答案1解析：通過(guò)學(xué)習(xí)，我們知道核反應(yīng)堆的構(gòu)成分四部分：原子燃料、減速劑、冷卻系統(tǒng)和控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)．答案:A2解析:現(xiàn)在我們和平利用的核能只能通過(guò)核裂變產(chǎn)生，還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)可控?zé)岷朔磻?yīng)，故答案為B.答案：B3解析：由eq\o\al（235，92)U的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)關(guān)系易知①正確；由核反應(yīng)方程中電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒知②正確；半衰期不受外界因素干擾,故③錯(cuò)誤；通過(guò)計(jì)算知④正確，故答案為D.答案：D4解析：在核反應(yīng)堆中的核燃料是鈾235，用石墨、重水等作減速劑，用鎘棒來(lái)吸收中子，以控制反應(yīng)速度．答案:鈾235減速劑吸收中子速度5解析：（1）由反應(yīng)方程可知：X為eq\o\al(1,0)n，a為3，釋放的能量為ΔE＝（mU－mBa－mKr－2mn）c2。（2)因電站發(fā)電效率為40％，故核電站消耗235U的功率為P′＝eq\f（P，40％）＝eq\f(106，40％）kW＝2。5×106kW核電站每年消耗235U的能量為W＝Pt＝2。5×109×3.15×107J＝7.875×1016J每年消耗的235U的質(zhì)量為M＝eq\f(W，ΔE)mU＝eq\f(7.875×1016×390×10－27,2.78×10－11）kg＝1105kg.答案:(1）eq\o\al（1，0）n3（mU－mBa－mKr－2mn)c2(2）1105kg6解析:3eq\o\al(1，0）n;一個(gè)鈾原子核裂變放出的核能ΔE＝Δmc2＝(235。0493－140.9139－91.8973－2×1.0087）×1。66×10－27×(3.0×108）2J＝3.3×10－14kJ.答案：3eq\o\al（1,0）n3.3×10－147解析：由題意知一個(gè)eq\o\al（235,92）U裂變釋放的能量E1＝200MeV＝200×106×1.6×10－19J＝3.2×10－11J．電站一天產(chǎn)生的能量為E＝5×108×3600×24J＝4。32×1013J,所以需要裂變的鈾核數(shù)為n＝eq\f(4.32×1013，3.2×10－11)個(gè)＝1.35×1024個(gè)．答案：1.35×1024個(gè)8解析：核電站的核心是核反應(yīng)堆，核反應(yīng)堆的主要組成部分及其作用有:(1）鈾棒:吸收慢中子而發(fā)生裂變．（2)減速劑：用來(lái)減速裂變產(chǎn)生的快中子使其易被鈾棒俘獲,原料一般為石墨、重水或普通水．(3）控制棒：由鎘做成，因其吸收中子的能力強(qiáng),所以可以用其插入反應(yīng)堆的深淺控制反應(yīng)速度．插入深，吸收中子多，反應(yīng)減慢；插入淺,吸收中子少，反應(yīng)加快．（4）保護(hù)層:反應(yīng)堆外層是很厚的水泥壁，可防止射線輻射出去．(5）熱交換器：靠水或液態(tài)金屬鈉在反應(yīng)堆內(nèi)外的循環(huán)流動(dòng)，把產(chǎn)生的熱量傳輸出去．核電站的優(yōu)點(diǎn)是：①消耗的“燃料”很少；②作為核燃料的鈾、釷等在地球上可采儲(chǔ)量大；③對(duì)環(huán)境的污染比火電站要小得多．答案：無(wú)論哪一種電站都需要有能量轉(zhuǎn)換器，通過(guò)能量轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)內(nèi)能(或其他形式能)與電能的轉(zhuǎn)換．核電站實(shí)現(xiàn)了核能→內(nèi)能→電能的轉(zhuǎn)換,如下圖所示．反應(yīng)堆冷