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6.(★★★★★)在其他能源中，核能具有能量大、地區(qū)適應性強的優(yōu)勢.在核電站中，核反應堆釋放的核能轉(zhuǎn)化為電能.核反應堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應，釋放出大量核能.

(1)核反應方程式U+n→Ba+Kr+aX是反應堆中發(fā)生的許多核反應中的一種，n為中子，X為待求粒子，a為X的個數(shù)，則X為________，a=________.以m_u、m_Ba、m_Kr分別表示U、Ba、Kr核的質(zhì)量，m_n 、m_p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，則在上述核反應過程中放出的核能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%.假定反應堆中發(fā)生的裂變反應全是本題(1)中的核反應，已知每次核反應過程放出的核能ΔE=2.78×10^-11J, U核的質(zhì)量M_u=390×10^-27kg.求每年(1年=3.15×10⁷s)消耗的U的質(zhì)量.

5.(★★★★★)太陽現(xiàn)正處于主序星演化階段，它主要是由電子和H、He等原子核組成.維持太陽輻射的是它內(nèi)部的核聚變反應，核反應方程是2e+4H→He+釋放的能量，這些核能最后轉(zhuǎn)化為輻射能.根據(jù)目前關(guān)于恒星演化的理論，若由于聚變反應而使太陽中的H核數(shù)目從現(xiàn)有數(shù)減少10%，太陽將離開主序星階段而轉(zhuǎn)入紅巨星的演化階段.為了簡化，假定目前太陽全部由電子和H核組成.

(1)為了研究太陽演化進程，需知道目前太陽的質(zhì)量m₁.已知地球半徑R=6.4×10⁶ m.地球質(zhì)量m₂=6.0×10²⁴ kg，日地中心的距離r=1.5×10¹¹ m，地球表面處的重力加速度g=　 10 m/s²,1年約為3.2×10⁷ s.試估算目前太陽的質(zhì)量m₁.

(2)已知質(zhì)子質(zhì)量m_p=1.6726×10^-27kg,He質(zhì)量m_α=6.6458×10^-27kg，電子質(zhì)量m_e=0.9×10^-30kg，光速c=3×10⁸m/s.求每發(fā)生一次題中所述的核聚變反應所釋放的核能.

(3)已知地球上與太陽光垂直的每平方米截面上，每秒通過的太陽輻射能ω=1.35×10³W/m².試估算太陽繼續(xù)保持在主序星階段還有多少年的壽命.

4.(★★★★)兩個氘核的質(zhì)量為2.0136 u，氦3的質(zhì)量為3.0150 u，中子的質(zhì)量為　 1.0087 u.

(1)寫出核反應方程.

(2)計算兩個氘核聚變釋放的能量.

(3)計算1 kg氘完全聚變?yōu)楹?所釋放的能量，這能量相當于多少煤完全燃燒放出的熱能？(煤的燃燒值q=3.344×10⁷ J/kg)

3.(★★★★)處于靜止狀態(tài)的X原子核，經(jīng)歷一次α衰變后變成質(zhì)量為M的Y原子核.放出的α粒子垂直射入磁感應強度為B的勻強磁場，測得其做圓周運動的半徑為r.已知α粒子的質(zhì)量為m，電量為q，求此衰變過程虧損的質(zhì)量.

2.(★★★)兩個中子和兩個質(zhì)子結(jié)合成一個α粒子時，可放出28.30 MeV的能量，三個α粒子結(jié)合成一個碳核時，可放出7.26 MeV的能量，由此可以推斷：6個中子和6個質(zhì)子結(jié)合成一個碳核時，可釋放出能量為________MeV.

1.(★★★)氘核(H)和氚核(H)聚合成氦核(He)的反應方程如下：

H+H→He+n.

設(shè)氘核質(zhì)量為m₁，氚核質(zhì)量為m₂，氦核質(zhì)量為m₃，中子質(zhì)量為m₄，則反應過程中釋放的能量為

A.(m₁+m₂－m₃)c²　　　　　

B.(m₁+m₂－m₄)c²

C.(m₁+m₂－m₃-m₄)c²

D.(m₃+m₄－m₁－m₂)c²

3.在無光子輻射的情況下，核反應中釋放的核能轉(zhuǎn)化為生成新核和新粒子的動能.在此情況下可依據(jù)力學規(guī)律--動量守恒和能量守恒來計算核能及其分配關(guān)系.

●殲滅難點訓練

1.愛因斯坦質(zhì)能方程E=mc²,是核能計算的依據(jù).在核反應中，反應前后若有質(zhì)量虧損Δm,則可放出ΔE=Δmc²的核能.

高考對核能知識點作為B級要求.其命題常集中于：核反應中核能釋放與質(zhì)能方程、動量守恒、能的轉(zhuǎn)化與守恒的綜合命題考查、或以核反應中核能轉(zhuǎn)化為線索進行物理、化學、生物多學科的綜合命題考查.在能源危機日益嚴重的今天，核能的利用是人們關(guān)注的社會熱點，也是理科綜合測試命題的重點.

6.(★★★★★)如圖17-13所示，帶正電的小球，電量q=1 C, 質(zhì)量m=1 kg，被長L=1 m的繩子系于錐體頂端，錐體頂角為120°，此裝置處于磁感應強度為B=1 T的勻強磁場中，問小球繞錐體旋轉(zhuǎn)角速度ω取何值時，它可剛剛離開錐面？(g取10 m/s²)