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高中 | 轻核的聚变题目答案及解析如下,仅供参考!
选修3-5
第十九章 原子核
19.7 核聚变
轻核的聚变
我国研制新一代可控核聚变研究装置“中国环流器二号$M$”(又被称为“人造太阳”)在$2020$年$12$月$4$日在成都建成并实现首次发电。其所发生的可控核聚变方程是$\rm _{1}^{2}H + _{1}^{3}H → _{2}^{4}He + X$,已知$\rm _{1}^{2}H$、$\rm _{1}^{3}H$、$\rm _{2}^{4}He$和$X$的质量分别为$m_{1}$、$m_{2}$、$m_{3}$和$m_{4}$,真空中的光速为$c$。下列说法正确的是$(\qquad)$
$X$是电子
","大亚湾核电站就是利用此核反应发电
","该核反应所释放的核能为$\\Delta E = (m_{1} + m_{2} − m_{3} − m_{4})c^{2}$
","$\\rm _{1}^{2}H$、$\\rm _{1}^{3}H$的比结合能大于$\\rm _{2}^{4}He$的比结合能
"]$\rm A$.设$X$的质量数为$M$,核电荷数为$N$,根据质量数与电荷数守恒有$M=2+3﹣4=1$,$N=1+1﹣2=0$,可知$X$是中子,故$\rm A$错误;
$\rm B$.目前的核电站是利用重核裂变,即大亚湾核电站不是利用可控核聚变反应发电,是利用重核裂变反应发电,故$\rm B$错误;
$\rm C$.根据质能方程,该核反应所释放的核能为$\Delta E = \Delta mc^{2} = (m_{1} + m_{2} − m_{3} − m_{4})c^{2}$,故$\rm C$正确;
$\rm D$.核聚变过程释放能量,生成核比反应核更加稳定,原子核越稳定,比结合能越大,可知,$\rm _{1}^{2}H$、$\rm _{1}^{3}H$的比结合能小于$\rm _{2}^{4}He$的比结合能,故$\rm D$错误。
故选:$\rm C$。
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