mU=235.043 9 u,mn=1.008 67 u, mSr=89.907 7 u,mXe=135.907 2 u。 质量亏损为
Δm=(mU+mn)-(mSr+mXe+10mn) =0.151 0 u
可见铀核裂变的质量亏损是远小于一个核子的质量的,核子数是不会减少的,因此选项A、B、C均错。重核裂变为中等质量的原子核时,由于平均质量减小,还会再发生质量亏损,从而释放出核能。综上所述,选项D正确。
答案:D
4. 解析:铀235容易俘获慢中子发生裂变,而铀238只有俘获能量在1 MeV以上的中子才能发生裂变。铀核在发生链式反应时,铀块体积必须超过其临界体积,故仅A选项正确。
答案:A 5. 答案:A
6. 解析:核电站与火电站相比,相等质量的核燃料放出的能量比煤放出的能量要大很多,地球上可开采核矿石储量所能提供的能量约为煤、石油的15倍,只要措施得当,核电站造成的污染很小,核能属于清洁能源,A、B、C均正确;核电站的建造难度较大,D错误。
答案:A、B、C
7. 解析:核反应方程应遵循电荷数守恒和质量数守恒,在题目所给核反应中,设X的质子数为x,则核反应方程的左边质子数为92+0=92,右边质子数为38+54+x=92,x=0,X的质子数为0,所以X为中子,左边质量数为235+1=236,右边质量数为90+136+k×1=236,k=10,所以k的数值为10。
答案:B
8. 解析:X原子核中的核子数为(235+1)-(94+2)=140个,B错误;中子数为140-(92-38)=86个,A正确;裂变时释放能量,出现质量亏损,但是其总质量数是不变的,C、D错。
答案:A
9. AC 10.BD
11. 解析:核电站每一天的发电量为:
E=Pt=50×104×103×24×3 600 J=4.32×1013 J。
据题意知,核电站一天的发电量就等于发电站在一天时间内铀235裂变所释放的总能量,故核电站每天所消耗的铀235核的个数为:
4.32×1013E
n=200×106×1.6×10-19=3.2×10-11个=1.35×1024个。
故发电站每一天需要的纯铀235的质量为: 1.35×1024n
m=NA·M=6.02×1023×235×10-3 kg=0.527 kg。 答案:0.527 kg