第二十二章原子核单元练习题(一)

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Rk-与Rπ-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．1:1B．1:2C．1:3D．1:63．（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He42+N147O178+（X）的括弧中，X所代表的粒子是（）A．H11B．H21C．e01D．n105．（03年全国理综）下面列出的是一些核反应方程XSiP30143015YBHBe1051194ZLiHeHe734242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：Th23490Ra23491+Th23490衰变为Ra23491，半衰期是1.2分钟，则64克Th23490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Co6027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。Co6027的衰变方程是eAZeNiCo016027其中e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。Co6027的核外电子数为_______。在上述衰变方程中,衰变产物NiAZ的质量数A是_______,核电荷数Z是_______。(2)在衰变前Co6027核静止,根据云室照片可以看出,衰变产物Ni和e01的运动径迹不在一条直线上。如果认为衰变产物只有Ni和e01,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U23592为燃料的反应堆中，当U23592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U23592＋n10→Xe13954＋Sr9438＋3n10235.01391.0087138.917893.9154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）xnNByx,137________，y________．［510］（2）pLi73______________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+126C→137N137N→136C+e++νP+136C→147NP+147N→158O158O→157N+e++νP+157N→126C+α已知质子质量为ｍｐ＝1.672648×10－２７ｋｇ，正电子质量为ｍｅ＝0.911×10－３０ｋｇ，α粒子质量为ｍα＝6.664929×10－２７ｋｇ，光速为ｃ＝３×10８ｍ／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23592Ｕ+ｎ→Ba14156＋Kr9236＋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mU、mBa、mK分别表示23592Ｕ、Ba14156、Kr9236核的质量，mn、mp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，23592Ｕ核的质量mU=390×10-27kg，求每年（1年3.15×107s）消耗的23592Ｕ的质量。参考答案：1．Ｃ2．C3．A4．A5．D6．α粒子散射、氢7．α粒子散射8．2.59.4.810．4-211．略12.4276028动量13.1.82×10214.[8.7×10-3]15.略16．MB2R2q/2c2m(M-m)17．3.95×10-12J18.n31.10×103kg