高中 | 轻核的聚变 题目答案及解析

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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

$2020$$12$$4$日,新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号$M$装置($HL-2M$)在成都建成并实现首次放电,该装置是中国目前规模最大、参数最高的先进托卡马克装置,是中国新一代先进磁约束核聚变实验研究装置。我国重大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。核聚变反应的方程为;${\rm _{1}^{2}H+{_{1}^{2}H}}→X+{_{0}^{1}\rm n}$。下列说法正确的是$(\qquad)$

["

反应产物$X$$\\rm _{2}^{4}He$

","

$X$的比结合能大于氘核的

","

$X$核的核子平均质量大于氘核的

","

要使该聚变反应发生,必须克服两氘核间巨大的库仑力

"]
[["BD"]]

$\rm A$.根据电荷数和质量数守恒,可得该核反应方程为$\rm _{1}^{2}H+{_{1}^{2}H}→{_{2}^{3}He}+{_{0}^{1}n}$

所以反应物$X$$\rm _{2}^{3}He$$\rm A$错误;

$\rm B$.两个氘核聚变生成$\rm _{2}^{3}He$时要释放核能,可知生成的$\rm _{2}^{3}He$比较稳定,所以$X$的比结合能大于氘核的比结合能,$\rm B$正确;

$\rm C$$X$核的比结合能大于氘核,所以$X$核的核子平均质量小于氘核的平均质量,$\rm C$错误;

$\rm D$.要使该聚变反应发生,必须克服两氘核间巨大的库仑力,才能达到核力作用的范围,这样两个原子核才能结合成新的原子核,$\rm D$正确。

故选:$\rm BD$

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