第二十二章　 原子核单元练习题（一）

1．（00年全国）光子的能量为hv,动量的大小为hυ/c如果一个静止的放射性元素的原子核在发生衰变时,只发出一个光子,则衰变后的原子核（　　　）

A.仍然静止 　　　　　　　　　　　　　 　B.沿着与光子运动相同的方向运动

C.沿着与光子运动方向相反的方向运动　　D.可能向任何方向运动

2．（03年全国理综）k ^-介子衰变的方程为 k ^-　  π^-+π⁰其中k ^-介子和π^-介子带负电的基元电荷，π⁰介子不带电。一个k ^-介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP，衰变后产生的π^-介子的轨迹为圆弧PB，两轨迹在P点相切，它们的半径R _k-与R_π-之比为2:1。π⁰介子的轨迹未画出。由此可知π^-的动量大小与π⁰的动量大小之比（　　　）

A．1:1　　　 B．1:2

C．1:3　　　 D．1:6

3．（03年江苏）下列说法正确的是（　　　）

A．质子和中子的质量不等，但质量数相等

B．两个质子之间，不管距离如何，核力总是大于库仑力

C．同一种元素的原子核有相同的质量数，但中子数可以不同

D．除万有引力外，两个中子之间不存在其它相互作用力

4．（03年上海）在核反应方程++（X）的括弧中，X所代表的粒子是（　　　）

A．　　B．　　C．　　D．

5．（03年全国理综）下面列出的是一些核反应方程

　　 　　　其中（　　　）

A．X是质子，Y是中子，Z是正电子　 B．X是正电子，Y是质子，Z是中子

C．X是中子，Y是正电子，Z是质子　 D．X是正电子，Y是中子，Z是质子

6．（97年上海）关于原子结构，卢瑟福根据　　　 实验提出了核式结构模型；本世纪初，玻尔结合普朗克量子学说提出的氢原子模型成功地解释了　　　原子的光谱。

7．（03年上海）卢瑟福通过　　　　　　　 实验，发现了原子中间有一个很小的核，并由此提出了原子核式结构模型，右图平面示意图中的四条线表示α粒子运动的可能轨迹，在图中完成中间两条α粒子运动的轨迹。

8．（94年上海）放射性元素铋的半衰期是5天，10g的铋经过10天后还剩余　 g。

9.（00年全国）假设在NaCl蒸气中存在由钠离子Na+和氯离子Cl-靠静电相互作用构成的单个氯化钠NaCl分子。若取Na+与Cl-相距无限远时其电势能为零，一个NaCl分子的电势能为-6.1eV。已知使一个中性钠原子Na最外层的电子脱离钠原子而形成钠离子Na+所需的能量（电离能）为5.1eV，使一个中性氯原子Cl结合一个电子形成氯离子Cl-所放出的能理（亲和能）为3.8eV。由此可算出，在将一个NaCl分子分解成彼此远离的中性钠原子Na和中性氯原子Cl的过程中，外界供给的总能量等于________________eV。

10．（98年上海）现在科学家正在设法寻找“反物质”，所谓“反物质”是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同质量和相同电量，但电荷的符号相反。据此，若有反α粒子，它的质量数为　　 ，电荷数为　　　。

11．（2002 上海）完成核反应方程：  +　　　

衰变为，半衰期是1.2分钟，则64克经过6分钟还有____克尚未衰变。

12.（00年全国） 1956的李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒,并由吴健雄用 放射源进行了实验验证。次年,李杨二人为此获得诺贝尔物理奖。的衰变方程是其中是反中微子,它的电荷为零,静止质量可认为是真零。

(1)Co与Fe同周期,它应在周期表的第_______周期。的核外电子数为_______。在上述衰变方程中,衰变 产物的质量数A是_______,核电荷数Z是_______。

(2)在衰变前核静止,根据云室照片可以看出,衰变产物Ni和的运动径迹不在一条直线上。如果认为衰变产物只有Ni和,那么衰变过程将违背_______守恒定律。

　

13.（00年全国）裂变反应目前核能利用中常用的反应，以原子核为燃料的反应堆中，当俘获一个个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式，其中一种表示为

　　　　＋　　→　　＋  　 ＋ 3

　 235.0139　　1.0087　 138.9178　　 93.9154

反应方程下方的数字是中子及有关原子的静止质量（以原子质量单位u为单位）。已知lu的质量对应的能量为9.3×10²MeV,此裂变反应释放出的能量是________MeV。

14.（94年全国）一个轴核衰变为钍核时释放出一个α粒子。已知铀核的质量为3.853131×10^-25千克，钍核的质量为3.786567×10^-25千克,α粒子的质量为6.64672×10^-27千克。在这个衰变过程中释放出的能量等于____焦.(保留两位数字)

15.（01年春）平衡下列核反应方程式：

（1）________，________．［5  10］

（2）______________

16．（00年春）云室处在磁感应强度为B的匀强磁场中,一静止的质量与为M的原子核在云室中发生一次α衰变,α粒子的质量为m,电量为q,其运动轨迹在场垂直的平面内,现测得α粒子运动的轨道半径R,试求在衰变过程中的质量亏损。(注：涉及动量问题时,亏损的质量可忽略不计.)

17．（02年广东）如下一系列反应是在恒星内部发生的

P+→　　  →+e⁺+ν　　　　P+→　

P+→　　　 →+ e⁺+ν　　　P+→+α

已知质子质量为ｍ_ｐ＝1.672648×10^－２７ｋｇ，正电子质量为ｍ_ｅ＝0.911×10^－３０ｋｇ，α粒子质量为ｍ_α＝6.664929×10^－２７ｋｇ，光速为ｃ＝３×10^８ｍ／ｓ，试计算该系列反应完成后释放的能量。

18.（02年江苏）在其他能源中核能具有能量密度大，地区适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化成电能，核反应堆的原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量的核能

(1)核反应方程式Ｕ+ｎ→＋＋aX是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，a为X的个数，则X为　，a=　 ，以m_U、m_Ba、m_K分别表示Ｕ、、核的质量，m_n、m_p分别表示中子、质子的质量，c为光在真空中传播的速度，则上述核反应过程中放出的核能ΔE=　　

(2)有一座发电能力为P=1.00×10⁶kw的核电站，核能转化为电能的效率为η=40%，假定反应堆中发生的裂变反应是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能ΔE=2.78×10^-11J，Ｕ核的质量m_U=390×10^-27kg，求每年（1年3.15×10⁷s）消耗的Ｕ的质量。

参考答案：

1．Ｃ　 2．C　 3．A　 4．A　 5．D

6．α粒子散射、氢

7．α粒子散射

8．2.5

9.4.8

10．4　 -2

11．略

12.4  27　60　28　　动量

13.1.82×10²

14.[8.7×10^-3]

15.略

16．MB²R²q/2c²m(M-m)

17．3.95×10^-12J

18.n  3　1.10×10³kg