第三讲 原子结构与原子核
——课后自测诊断卷
1．[多选](2019·江苏七市三模)中微子是一种不带电、质量很小的粒子。早在1942年我国物理学家王淦昌首先提出证实中微子存在的实验方案。静止的铍核(Be)可能从很靠近它的核外电子中俘获一个电子(动能忽略不计)形成一个新核并放出中微子，新核处于激发态，放出γ光子后回到基态。通过测量新核和γ光子的能量，可间接证明中微子的存在。则( )
A．产生的新核是锂核(Li)
B．反应过程吸收能量
C．中微子的动量与处于激发态新核的动量大小相等
D．中微子的动能与处于激发态新核的动能相等
解析：选AC 根据题意可知发生的核反应方程为Be＋e→Li＋νe，所以产生的新核是锂核，反应过程放出能量，故A正确，B错误；根据动量守恒可知中微子的动量与处于激发态新核的动量大小相等，方向相反，故C正确；因为中微子的动量与处于激发态新核的动量大小相等，质量不等，根据Ek＝，可知中微子的动能与处于激发态新核的动能不相等，故D错误。
2．[多选](2019·武汉质检)我国自主研发的钍基熔盐是瞄准未来20～30年后核能产业发展需求的第四代核反应堆，是一种液态燃料堆，使用钍铀核燃料循环，以氧化盐为冷却剂，将天然核燃料和可转化核燃料熔融于高温氯化盐中，携带核燃料在反应堆内部和外部进行循环。钍232不能直接使用，需要俘获一个中子后经过2次β衰变转化成铀233再使用，铀233的一种典型裂变方程是U＋n→Ba＋Kr＋3n。已知铀233的结合能为E1、钡142的结合能为E2、氪89的结合能为E3，则( )
A．铀233比钍232少一个中子
B．铀233、钡142、氪89三个核中氪89的结合能最小，比结合能却最大
C．铀233、钡142、氪89三个核中铀233的结合能最大，比结合能也最大
D．铀233的裂变反应释放的能量为ΔE＝E1－E2－E3
解析：选AB 设钍核的电荷数为a，则钍232俘获一个中子后经过2次β衰变转化成铀233，则a＝92－2＝90，则钍232中含有中子数为232－90＝142，铀233含有中子数为233－92＝141，则铀233比钍232少一个中子，选项A正确；铀233、钡142、氪89三个核中氪89质量数最小，结合能最小，因核子数较小，则比结合能却最大，选项B正确，C错误；铀233的裂变反应中释放的能量等于生成物的结合能减去反应物的结合能，选项D错误。
3．[多选](2019·南京、盐城三模)下列对物理知识的理解正确的有( )
A．α射线的穿透能力较弱，用厚纸板就能挡住
B．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等
C．放射性元素钋的半衰期为138天，100 g的钋经276天，已发生衰变的质量为75 g
D．质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，两个质子和两个中子结合成一个α粒子，释放的能量是(m1＋m2－m3)c2
解析：选AC γ射线电离最弱，穿透最强，α射线电离最强，穿透最弱，用厚纸板就能挡住，故A正确；动能相同的质子和电子，它们的动量大小可以用公式p＝判断，质子与电子的质量不同，所以动能相等的电子与质子的动量是不同的，再根据德布罗意波的波长公式λ＝，可知其波长也不相同，故B错误；根据m＝m0知，100 g的Po经276天，即经过2个半衰期，已衰变的质量为75 g，故C正确；质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，两个质子和两个中子结合成一个α粒子，由爱因斯坦质能方程可知，释放的能量是(2m1＋2m2－m3)c2，故D错误。
4．[多选](2019·南京、盐城二模)放射性元素氡(Rn)的半衰期为T，氡核放出一个X粒子后变成钋核(Po)，设氡核、钋核和X粒子的质量分别为m1、m2、m3，下列说法正确的是( )
A．该过程的核反应方程是Rn→Po＋He
B．发生一次核反应释放的核能为(m2＋m3－m1)c2
C．1 g氡经2T时间后，剩余氡原子的质量为0.5 g
D．钋核的比结合能比氡核的比结合能大
解析：选AD 根据核反应过程质量数守恒，电荷数守恒，该核反应方程是Rn→Po＋He，故A正确；聚变反应中亏损的质量转化为能量，故释放的核能为E＝(m1－m2－m3)c2，故B错误；1 g氡经2T时间后，剩余氡原子的质量为0.25 g，故C错误；从氡核衰变成钋核放出核能，所以钋核的比结合能比氡核的比结合能大，故D正确。
