專(zhuān)題77原子核物理

2024年高考物理一輪大單元綜合復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)練專(zhuān)題77原子核物理導(dǎo)練目標(biāo)導(dǎo)練內(nèi)容目標(biāo)1原子核的衰變和半衰期目標(biāo)2核反應(yīng)方程與核能的計(jì)算【知識(shí)導(dǎo)學(xué)與典例導(dǎo)練】原子核的衰變和半衰期1.三種射線的比較種類(lèi)α射線β射線γ射線組成高速氦核流高速電子流光子流(高頻電磁波)電荷量2ee0質(zhì)量4mp,mp=1.67×1027kgm靜止質(zhì)量為零速度0.1c0.99cc在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)與α射線偏轉(zhuǎn)方向相反不偏轉(zhuǎn)貫穿本領(lǐng)最弱,用紙能擋住較強(qiáng),能穿透幾毫米的鋁板最強(qiáng),能穿透幾厘米的鉛板對(duì)空氣的電離作用很強(qiáng)較弱很弱2.α衰變、β衰變的比較衰變類(lèi)型α衰變?chǔ)滤プ兯プ兎匠?/p>

Z

Z衰變實(shí)質(zhì)2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)整體射出1個(gè)中子轉(zhuǎn)化為1個(gè)質(zhì)子和1個(gè)電子211H+

0衰變規(guī)律電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒、動(dòng)量守恒3.衰變次數(shù)的計(jì)算方法若

ZAX→Z'A則A=A'+4n,Z=Z'+2nm解以上兩式即可求出m和n。4.半衰期的理解(1)半衰期是大量原子核衰變時(shí)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,對(duì)個(gè)別或少量原子核,無(wú)半衰期可言。(2)根據(jù)半衰期的概念,可總結(jié)出公式N余=N原12

tτ,m余=m原12

tτ。式中N原、m原表示衰變前的放射性元素的原子數(shù)和質(zhì)量,N余、m【例1】放射性同位素釷經(jīng)一系列衰變后生成氡，以下說(shuō)法正確的是（

）A．每經(jīng)過(guò)一次衰變?cè)雍说馁|(zhì)量數(shù)會(huì)減少個(gè)B．的半衰期約為1分鐘，所以2分鐘后1g原子核就將全部衰變完C．放射性元素釷的原子核比氡原子核的中子數(shù)少個(gè)D．釷衰變成氡一共經(jīng)過(guò)次衰變和次衰變【答案】D【詳解】A．每經(jīng)過(guò)一次衰變?cè)雍说馁|(zhì)量數(shù)會(huì)減少4個(gè)，故A錯(cuò)誤；B．經(jīng)過(guò)兩個(gè)半衰期，原子核剩余的質(zhì)量故B錯(cuò)誤；C．放射性元素釷的原子核的中子數(shù)氡原子核的中子數(shù)所以放射性元素釷的原子核比氡原子核的中子數(shù)多8個(gè)，故C錯(cuò)誤；D．釷衰變成氡，可知質(zhì)量數(shù)少12，電荷數(shù)少4，因?yàn)榻?jīng)過(guò)一次衰變，電荷數(shù)少2，質(zhì)量數(shù)少4；經(jīng)過(guò)一次衰變，電荷數(shù)多1，質(zhì)量數(shù)不變，可知經(jīng)過(guò)3次衰變，2次衰變，故D正確。故選D?！纠?】當(dāng)?shù)貢r(shí)間2023年8月24日，日本福島第一核電站啟動(dòng)核污染水排海。核污染水中的放射性元素對(duì)人類(lèi)社會(huì)和海洋生態(tài)環(huán)境健康的潛在威脅難以估量，其中核反應(yīng)之一為，的半衰期為28年，下列說(shuō)法正確的是（）A．為中子B．在海水中，的半衰期減小C．的比結(jié)合能比的比結(jié)合能大D．50個(gè)原子核經(jīng)過(guò)28年，只剩25個(gè)原子核未衰變【答案】C【詳解】A．由核反應(yīng)，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可知為電子，故A錯(cuò)誤；B．在海水中，的半衰期不變，故B錯(cuò)誤；C．比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，則的比結(jié)合能比的比結(jié)合能大，故C正確；D．半衰期是大量粒子的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)少數(shù)原子核不適用，故D錯(cuò)誤。故選C。核反應(yīng)方程與核能的計(jì)算1.核反應(yīng)的四種類(lèi)型類(lèi)型可控性核反應(yīng)方程典例衰變?chǔ)了プ冏园l(fā)

92238Uβ衰變自發(fā)

90234Th→91人工轉(zhuǎn)變?nèi)斯た刂?/p>

714N

24He+4

1327Al+2(約里奧居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素)

1530P重核裂變比較容易進(jìn)行人工控制

92235U+01

92235U+01n輕核聚變很難控制

12H2.核反應(yīng)方程的書(shū)寫(xiě)(1)熟記常見(jiàn)粒子的符號(hào)是正確書(shū)寫(xiě)核反應(yīng)方程的基礎(chǔ)。如質(zhì)子(11H)、中子(01n)、α粒子(24He)、β粒子(-1(2)掌握核反應(yīng)方程遵循的規(guī)律是正確書(shū)寫(xiě)核反應(yīng)方程或判斷某個(gè)核反應(yīng)方程是否正確的依據(jù)。由于核反應(yīng)不可逆,因此書(shū)寫(xiě)核反應(yīng)方程式時(shí)只能用“→”表示反應(yīng)方向。(3)核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒,電荷數(shù)守恒。3.核能的計(jì)算方法(1)根據(jù)ΔE=Δmc2計(jì)算,計(jì)算時(shí)Δm的單位是“kg”,c的單位是“m/s”,ΔE的單位是“J”。(2)根據(jù)ΔE=Δm×931.5MeV/u計(jì)算。因1原子質(zhì)量單位(1u)相當(dāng)于931.5MeV,所以計(jì)算時(shí)Δm的單位是“u”,ΔE的單位是“MeV”。(3)根據(jù)核子比結(jié)合能來(lái)計(jì)算核能原子核的結(jié)合能=核子比結(jié)合能×核子數(shù)。4.對(duì)質(zhì)能方程的理解(1)一定的能量和一定的質(zhì)量相聯(lián)系,物體的總能量和它的質(zhì)量成正比,即E=mc2。方程的含義:物體具有的能量與它的質(zhì)量之間存在簡(jiǎn)單的正比關(guān)系,物體的能量增大,質(zhì)量也增大;物體的能量減少,質(zhì)量也減少。(2)核子在結(jié)合成原子核時(shí)出現(xiàn)質(zhì)量虧損Δm,其能量也要相應(yīng)減少,即ΔE=Δmc2。(3)原子核分解成核子時(shí)要吸收一定的能量,相應(yīng)的質(zhì)量增加Δm,吸收的能量為ΔE=Δmc2?！纠?】一座大型核電站用加壓水核反應(yīng)堆提供動(dòng)力，反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱功率為3400MW，發(fā)電站能夠產(chǎn)生1100MW的電能。所用燃料是的氧化鈾形式的鈾棒，分別放置在根燃料棒中，其中鈾含量是濃縮到3%的鈾235。如果每個(gè)鈾235的質(zhì)量為，一個(gè)鈾235核裂變按釋放能量200MeV估算，下列說(shuō)法正確的是（

）A．該電站每天發(fā)生裂變的鈾235質(zhì)量約為3.6kgB．核裂變反應(yīng)中釋放了大量能量，反應(yīng)后產(chǎn)物的比結(jié)合能減小C．該反應(yīng)又稱(chēng)為熱核反應(yīng)D．反應(yīng)堆中的鎘棒可以將“快中子”變成“慢中子”，從而控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度【答案】A【詳解】A．該電站每天發(fā)生裂變的鈾235質(zhì)量約為故A正確；B．核裂變反應(yīng)中釋放了大量能量，反應(yīng)后產(chǎn)物的比結(jié)合能增大，故B錯(cuò)誤；C．該反應(yīng)是核裂變，熱核反應(yīng)是核聚變，故C錯(cuò)誤；D．反應(yīng)堆中的鎘棒可以吸收中子，從而控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)速度，故D錯(cuò)誤。故選A?！纠?】在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)原來(lái)靜止的原子核，由于衰變放射出某種粒子，結(jié)果得到一張兩個(gè)相切圓1和2的徑跡照片如圖所示，已知兩個(gè)相切圓半徑分別為r1、r2。下列說(shuō)法正確的是（）A．原子核可能發(fā)生的是衰變，也可能發(fā)生的是β衰變B．徑跡2可能是衰變后新核的徑跡C．若是衰變，則1和2的徑跡均是逆時(shí)針?lè)较駾．若衰變方程為，則r1：r2=1：45【答案】D【詳解】A．原子核衰變過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律有可知衰變生成的兩粒子動(dòng)量等大反向，兩粒子速度方向相反，若圓1的速度方向向上順時(shí)針做圓周運(yùn)動(dòng)，則圓2的速度方向向下順時(shí)針做圓周運(yùn)動(dòng)，由左手定則知，兩粒子都帶正電，發(fā)生的是衰變；若圓1的速度方向向下逆時(shí)針做圓周運(yùn)動(dòng)，則圓2的速度方向向上逆時(shí)針做圓周運(yùn)動(dòng)，由左手定則知，兩粒子都帶負(fù)電，不符合實(shí)際，即不可能發(fā)生的是衰變，故A錯(cuò)誤；B．由粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力有解得因?yàn)閮烧邉?dòng)量大小相等，則電荷量大的半徑小，由于新核的電荷量大于放出粒子的電荷量，則圓1應(yīng)為衰變后的新核，故B錯(cuò)誤；C．若是衰變，兩粒子都帶正電，由左手定則知都沿順時(shí)針?lè)较蜃鰣A周運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．設(shè)半徑為r1的圓為放出新核的運(yùn)動(dòng)軌跡，半徑為r2的圓為粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，則故D正確?！揪C合提升專(zhuān)練】1．原子核靜止時(shí)有的可能發(fā)生衰變，方程為，并放出能量為的光子。已知、和的質(zhì)量分別記為和，衰變放出光子的動(dòng)量可忽略，該過(guò)程釋放的核能除去光子的能量外全部轉(zhuǎn)化為和的動(dòng)能。在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中衰變產(chǎn)生的和，兩者速度方向均與磁場(chǎng)垂直，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（

）A．和在磁場(chǎng)中勻速圓周運(yùn)動(dòng)軌跡為內(nèi)切圓B．的比結(jié)合能大于的比結(jié)合能C．生成物的總動(dòng)能為D．的動(dòng)能為【答案】BC【詳解】A．由題意可知衰變產(chǎn)生的和粒子帶電性相同，速度方向相反，故兩粒子在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中外切，故A錯(cuò)誤；B．由于衰變時(shí)放出核能，比結(jié)合能增大，所以的比結(jié)合能大于的比結(jié)合能，故B正確；C．由能量守恒可知由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程可知解得故C正確；D．根據(jù)動(dòng)量守恒定律有；聯(lián)立可得故D錯(cuò)誤。故選BC。2．硼中子俘獲療法是腫瘤治療的新技術(shù)，其原理是進(jìn)入腫瘤細(xì)胞內(nèi)的硼核（）吸收慢中子，轉(zhuǎn)變成鋰核（）和X粒子，并釋放出γ光子。已知γ光子的能量為E0，普朗克常量為h，真空中的光速為c，原子核比結(jié)核能與質(zhì)量數(shù)關(guān)系圖像如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（）A．該核反應(yīng)屬于β衰變 B．γ光子的動(dòng)量為C．X粒子為 D．硼核的結(jié)合能大于X粒子的結(jié)合能【答案】BCD【詳解】AC．根據(jù)題意可寫(xiě)出衰變方程為可知該衰變?yōu)樗プ?，故A錯(cuò)誤，C正確；B．根據(jù)，，聯(lián)立解得故B正確；D．結(jié)合能等于比結(jié)合能與核子數(shù)的乘積，根據(jù)圖像可知，核的比結(jié)合能大約為，B核的比結(jié)合能大約為，氦核有4個(gè)核子，而硼核有10個(gè)核子，顯然硼核的結(jié)合能大于氦核粒子的結(jié)合能，故D正確。故選BCD。3．秦山核電站生產(chǎn)的核反應(yīng)方程為，其產(chǎn)物的衰變方程為。下列說(shuō)法正確的是（）A．X是HB．C可以用作示蹤原子C．來(lái)自原子核外D．經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期，10個(gè)將剩下5個(gè)【答案】AB【詳解】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，核反應(yīng)方程為可知X為質(zhì)子，故A正確；B．由于具有放射性，且C是構(gòu)成生物體的主要元素之一，可以用作示蹤原子，故B正確；C．β衰變放出的電子來(lái)自原子核，故C錯(cuò)誤；D．由于半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)少量原子核不適用，所以經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期，10個(gè)不一定剩下5個(gè)，故D錯(cuò)誤。故選AB。4．镅243（）是一種具有強(qiáng)放射性的元素，發(fā)生衰變的同時(shí)會(huì)釋放出射線，常作為測(cè)厚儀的放射源。發(fā)生衰變后生成镎239（Np），Np很不穩(wěn)定，其半衰期為2.3天，Np發(fā)生衰變后會(huì)生成原子能工業(yè)的一種重要原料钚239（Pu）。下列說(shuō)法正確的是（

）A．射線、射線和射線中，射線的電離作用最強(qiáng)B．镅243的原子核比钚239的原子核多1個(gè)質(zhì)子C．钚239的比結(jié)合能大于镎239的比結(jié)合能D．100個(gè)镎239原子，經(jīng)過(guò)4.6天還有25個(gè)沒(méi)有發(fā)生衰變【答案】BC【詳解】A．射線、射線和射線中，射線的電離作用最強(qiáng)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，衰變方程為，則镅243的原子核比钚239的原子核多1個(gè)質(zhì)子，故B正確；C．生成物钚239的比結(jié)合能大于反應(yīng)物镎239的比結(jié)合能，故C正確；D．半衰期是原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間，是大量原子核的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，100個(gè)原子不能反映統(tǒng)計(jì)規(guī)律，故D錯(cuò)誤。故選BC。5．靜止在O點(diǎn)的原子核發(fā)生衰變的同時(shí)，空間中加入如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)。之后衰變產(chǎn)物A、B兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡OA、OB如圖虛線所示，不計(jì)重力和兩粒子間的相互作用，下列說(shuō)法正確的是（）A．A、B兩粒子均帶正電B．原子核發(fā)生的是α衰變C．A粒子為D．衰變后瞬間A、B粒子速度比為5:2【答案】ABC【詳解】AB．根據(jù)A、B兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，可知其所受電場(chǎng)力均與電場(chǎng)方向相同，A、B兩粒子均帶正電，原子核發(fā)生的是α衰變，故AB正確；C．根據(jù)A、B兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，該核反應(yīng)方程為衰變過(guò)程，動(dòng)量守恒有可知質(zhì)量越大，速度越小，的初速度小于的初速度，粒子在磁場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，則有；解得可知當(dāng)兩粒子豎直方向的位移相等時(shí)，粒子的水平位移較小，A粒子為，故C正確；D．衰變過(guò)程，動(dòng)量守恒有可得衰變后瞬間A、B粒子速度比為故D錯(cuò)誤。故選ABC。6．（，代表亞穩(wěn)態(tài)同位素）是目前最廣泛使用的核醫(yī)藥物，可用于甲狀腺、骨骼、心肌、腦部等掃描檢查。如圖所示，鈾核分裂得到的鉬99（）衰變成，其過(guò)程為：（為不帶電荷且質(zhì)量非常小或近乎零的反微中子），接著將取出，并由注射或口服等方法送入人體內(nèi)，在特定器官或組織發(fā)生衰變，其過(guò)程為：，釋放出射線作為醫(yī)學(xué)檢測(cè)分析的訊號(hào)。下列有關(guān)此核醫(yī)藥物的敘述正確的是（）A．和兩者具有相同的化學(xué)性質(zhì)B．衰變成過(guò)程中產(chǎn)生的是電子C．衰變半衰期越長(zhǎng)，醫(yī)學(xué)檢測(cè)分析效果越明顯D．射線為核外電子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)放射的光子【答案】AB【詳解】A．和兩者為同位素。因此其化學(xué)性質(zhì)相同，故A正確；B．由衰變方程根據(jù)衰變過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可知其衰變產(chǎn)物是電子，故B正確；C．衰變半衰期越長(zhǎng)，則其衰變產(chǎn)生的射線就越微弱，因此醫(yī)學(xué)檢測(cè)分析效果越不明顯，C錯(cuò)誤；D．該衰變?yōu)樗プ儯プ兪窃雍藘?nèi)的中子生成質(zhì)子的同時(shí)產(chǎn)生電子，并伴隨有能量的產(chǎn)生，即射線的產(chǎn)生，因此射線為原子核內(nèi)部所產(chǎn)生的，故D錯(cuò)誤。故選AB。7．2022年7月5日和7月6日，“嫦娥四號(hào)”任務(wù)“玉兔二號(hào)”月球車(chē)和著陸器分別完成休眠設(shè)置，完成第44月晝工作，進(jìn)入第44月夜休眠。月球車(chē)采用同位素電池為其保暖供電，是人工放射性元素，可用吸收一個(gè)中子得到。衰變時(shí)只放出射線，其半衰期為88年，已知的質(zhì)量為，的質(zhì)量為，則下列說(shuō)法正確的是（

）A．吸收一個(gè)中子得到時(shí)，還要釋放一個(gè)電子B．衰變時(shí)放出射線的衰變方程為C．月球晝夜溫差大，在白天的衰變速度比在夜晚快D．衰變?yōu)獒尫诺哪芰繛椤敬鸢浮緼B【詳解】A．根據(jù)題意寫(xiě)出核反應(yīng)方程有，A正確；B．衰變時(shí)放出射線的衰變方程為，B正確；C．半衰期的大小與元素所處的化學(xué)環(huán)境和物理環(huán)境都無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；D．衰變?yōu)獒尫诺哪芰繛?，D錯(cuò)誤。故選AB。8．2020年11月8日，我國(guó)核潛艇第一任總設(shè)計(jì)師、中國(guó)工程院院士彭士祿榮獲第十三屆光華工程科技成就獎(jiǎng)．核潛艇是以核反應(yīng)堆為動(dòng)力來(lái)源的潛艇，其中一種核反應(yīng)方程式為，下列說(shuō)法正確的是（

）A．X有54個(gè)質(zhì)子，68個(gè)中子B．X的比結(jié)合能比鈾核的小C．釋放的核能與質(zhì)量虧損成正比D．該核反應(yīng)屬于鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，每次生成的會(huì)使其他鈾核連續(xù)不斷地發(fā)生裂變【答案】CD【詳解】A．根據(jù)核反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，可知X為，得其質(zhì)子數(shù)為53個(gè)，中子數(shù)為個(gè)，故A錯(cuò)誤；B．X是中等質(zhì)量的核，比結(jié)合能大且穩(wěn)定，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程，可知釋放的核能與質(zhì)量虧損成正比，故C正確；D．該核反應(yīng)屬于鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，每次生成的會(huì)使新鈾核連續(xù)不斷地發(fā)生裂變，故D正確。故選CD。9．上世紀(jì)四十年代初，我國(guó)科學(xué)家王淦昌先生首先提出證明中微子存在的實(shí)驗(yàn)方案：如果靜止原子核俘獲核外K層電子e，可生成一個(gè)新原子核X，并放出中微子，即。根據(jù)核反應(yīng)后原子核X的動(dòng)能和動(dòng)量，可以間接測(cè)量中微子的能量和動(dòng)量，進(jìn)而確定中微子的存在，若原子核X的半衰期為，平均核子質(zhì)量大于，則（

）A．X是 B．X的比結(jié)合能小于C．中微子的能量由質(zhì)子數(shù)減少轉(zhuǎn)變而來(lái) D．再經(jīng)過(guò)，現(xiàn)有的原子核X全部衰變【答案】AB【詳解】A．根據(jù)題中核反應(yīng)方程，結(jié)合質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒可得X的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別為；故A正確；B．X與質(zhì)量數(shù)相同，而X的平均核子質(zhì)量大于，根據(jù)質(zhì)能方程可知的結(jié)合能更大，由于二者核子數(shù)相同，都為7，因此的比結(jié)合能更大，故B正確；C．由核反應(yīng)方程可知，中微子的能量是一個(gè)質(zhì)子與一個(gè)電子結(jié)合轉(zhuǎn)變成一個(gè)中子而得到，故C錯(cuò)誤；D．經(jīng)過(guò)，只剩下現(xiàn)有的原子核X的未衰變，故D錯(cuò)誤。故選AB。10．如圖所示我國(guó)自主三代壓水堆核電“華龍一號(hào)”示范工程，在2022年3月25日全面建成投運(yùn)?！叭A龍一號(hào)”利用核裂變發(fā)電，其中一種典型的核反應(yīng)方程是，X是某種粒子，a是X粒子的個(gè)數(shù)，用分別表示核的質(zhì)量，反應(yīng)中釋放的核能為，c為真空中的光速。關(guān)于該核反應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是（

）A．X為中子，B．X粒子的質(zhì)量為C．的比結(jié)合能比和的都小D．可利用普通水作為慢化劑減慢裂變反應(yīng)速度【答案】AC【詳解】A．由電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒可知核反應(yīng)方程為故X為中子，可知a=3故A正確；B．由題意知，核反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損由質(zhì)能方程可知，釋放的核能可得X粒子的質(zhì)量為故B錯(cuò)誤；C．核裂變過(guò)程釋放能量，比結(jié)合能變大，則的比結(jié)合能比和的都小，故C正確；D．慢化劑使快中子變成慢中子，常用的慢化劑有石墨、重水和普通水，降低中子的速度。故D錯(cuò)誤。故選AC。11．2021年12月中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所發(fā)布了一條核聚變領(lǐng)域的突破性消息：EAST全超導(dǎo)托卡馬克裝置（東方超環(huán)）實(shí)現(xiàn)了1056秒的長(zhǎng)脈沖高參數(shù)等離子體運(yùn)行，這是目前世界上托卡馬克裝置高溫等離子體運(yùn)行的最長(zhǎng)時(shí)間。在聚變反應(yīng)中，一個(gè)氘核（）和一個(gè)氚核（）結(jié)合為一個(gè)氦核（），并放出一個(gè)X粒子，同時(shí)釋放能量，關(guān)于核聚變下列說(shuō)法正確的是（）A．X粒子是中子B．高溫劇烈的熱運(yùn)動(dòng)使原子核有足夠的動(dòng)能克服庫(kù)侖斥力發(fā)生聚變C．氚核的比結(jié)合能大于氦核的比結(jié)合能D．若該裝置每秒釋放的能量為，則每秒?yún)⑴c反應(yīng)的氘核和氚核質(zhì)量約為【答案】AB【詳解】A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知X的質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為0，即X為中子，A正確；B．熱核反應(yīng)時(shí)要將輕核加熱到很高的溫度，使它們具有足夠的動(dòng)能來(lái)克服庫(kù)侖斥力，故B正確；C．氚核的比結(jié)合能小于氦核的比結(jié)合能，C錯(cuò)誤；D．由質(zhì)能方程得核聚變每秒損失的質(zhì)量約為則每秒?yún)⑴c反應(yīng)的氘核和氚核質(zhì)量大于，D錯(cuò)誤。故選AB。12．鈾235裂變的一種典型裂變方程是。如圖為原子核的比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)的關(guān)系圖，下列說(shuō)法正確的是（）A．X粒子是電子B．X粒子是中子C．由于核的核子數(shù)比大很多，所以核的結(jié)合能更大D．由于核的比結(jié)合能小于核的比結(jié)合能，所以核更穩(wěn)定【答案】BC【詳解】AB．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得，X的電荷數(shù)為0，質(zhì)量數(shù)為1，X為中子，故B正確A錯(cuò)誤；C．由于核的核子數(shù)比大很多，所以核的結(jié)合能更大，故C正確；D．比結(jié)合能最大，最穩(wěn)定，故D錯(cuò)誤。故選BC。13．2023年8月24日，日本政府正式向海洋排放福島第一核電站的核廢水。核廢水中的發(fā)生衰變時(shí)的核反應(yīng)方程為，該核反應(yīng)過(guò)程中放出的能量為Q。設(shè)的比結(jié)合能為，的比結(jié)合能為，X的比結(jié)合能為，已知光在真空中的傳播速度為c，則下列說(shuō)法正確的是（）A．在該核反應(yīng)方程中，X表示e粒子B．該核反應(yīng)過(guò)程中放出的能量C．該核反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損可以表示為D．若把X粒子射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它一定受到洛倫茲力作用【答案】BC【詳解】A．在該核反應(yīng)方程中，根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量