高中 | 轻核的聚变 题目答案及解析

稿件来源:高途

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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$$12$$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$$X$的质量分别为$m_{1}$$m_{2}$$m_{3}$$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

"]
[["C"]]

$\rm A$.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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