第7节 核能
知识点 1 核能
1.关于核反应,下列说法正确的是( )
A.只有裂变才能释放出核能
B.氢弹爆炸利用了裂变释放出的核能
C.核反应堆中发生的链式反应是不可以控制的
D.原子弹爆炸时发生的链式反应是不加控制的
2.如图B3-7-1所示是核能发电原理图,下列说法正确的是( )
图B3-7-1
A.核能是可再生能源 B.核反应堆将核能转化为电能
C.汽轮机将内能转化为机械能 D.发电机将电能转化为机械能
3.2018·慈溪模拟 如图B3-7-2所示是氢核聚变简图,请据图判断下列说法中正确的是( )
图B3-7-2
A.图中b核和c核内的质子数不同
B.氢核聚变过程中元素种类不会改变
C.图中a和b分别代表不同种元素的原子核
D.原子弹主要利用了核聚变释放出来的能量
4. 原子弹与核电站的根本区别是( )
A.原子弹利用核裂变,核电站利用核聚变
B.原子弹利用核聚变,核电站利用核裂变
C.原子弹对裂变的链式反应不加控制,核电站控制裂变的链式反应速率
D.原子弹对聚变的链式反应不加控制,核电站控制聚变的链式反应速率
知识点 2 放射线
5.下列关于放射线的说法正确的是( )
A.放射线无污染、无公害,利用时十分简便安全
B.放射线对人畜伤害严重,有弊无利
C.α射线和β射线对人类有利,γ射线是有害的
D.利用放射线时,必须注意有效防护和防止环境污染
6.下列可利用放射线完成的是( )
A.对机械设备进行探伤
B.使种子变异,培育优良品种
C.胸透检查
D.上述三种都是
7.2018·长沙二模 “华龙一号”是由中国两大核电企业研发的先进百万千瓦级压水堆核电技术,使核能的利用更安全、更经济。下列关于核能的认识,正确的是( )
A.核能是可再生能源
B.核电站的能量转化为:核能→内能→机械能→电能
C.核能发电是利用原子核聚变或裂变释放的核能
D.核能发电释放核能的过程与氢弹爆炸释放核能的过程相同
8.核能由于其能量密度远高于化石能源,从而给人类解决能源危机带来希望。但1986年切尔诺贝利核电站的核泄漏和2011年日本福岛核电站的核泄漏等,使各国对核电站的安全性不得不高度重视。造成核电站的安全性得不到保障的最主要原因是( )
A.核废料不好处理
B.核能发电技术还不成熟
C.只有核裂变可控,核聚变不可控
D.意外发生核泄漏时,会产生放射性污染
9.2014年5月7日,南京某公司在探伤作业中意外丢失黄豆大小的放射源铱-192,三天后被追回。铱-192发出的物质能穿透三十多毫米厚的钢板,这一性质可用于金属内部探伤。结合图B3-7-3可推知,铱-192最有可能发出的是( )
图B3-7-3
A.可见光 B.α射线
C.β射线 D.γ射线
10.如图B3-7-4甲、乙所示是释放核能的两种方式,请回答下列问题:
图B3-7-4
(1)图________是核电站的工作原理。
(2)图乙是________(填“聚变”或“裂变”)的示意图,目前还不能人为控制。
11.2016·温州 据报道,氢能源和核能是二十一世纪最有前途的绿色能源。
(1)氢能源被称为绿色能源,是因为氢气在空气中燃烧的产物是________。
(2)发展核能是缓解能源紧张的一种方案。获得核能的途径有核裂变和核聚变,当前核电站获得核能的途径是________。
12.据新华社报道,2017年7月5日中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置东方超环(EAST)实现了稳定的101.2 s稳态长脉冲高约束等离子体运行(图B3-7-5甲),创造了世界新纪录。
图B3-7-5
(1)在上亿度的高温状态下,物质呈现等离子态,它们可以被磁场约束。东方超环就是利用通过强大电流所产生的强大________,把等离子体约束。
(2)如图乙所示是东方超环的热核反应示意图,属于__________(填“核聚变”或“核裂变”)。
(3)东方超环的反应原理与太阳类似,能量转化是原子核能转化为________________。
13.核电站的核心是反应堆,它以铀为核燃料,反应堆中放出的核能转化为高温蒸汽的内能,再通过汽轮发电机把高温蒸汽的内能转化为电能。如图B3-7-6所示是核电站的原理示意图,第一回路中的水或其他液体被泵压入反应堆,在那里被加热,然后进入热交换器,把热量传给第二回路中的水,又被泵压回到反应堆里。在热交换器内,第二回路中的水被加热成高温高压蒸汽,然后被送入汽轮机驱动汽轮机,做功后温度和压强都降低,进入冷凝器,最后又由泵把它压回热交换器,高速旋转的汽轮机带动发电机发电。
图B3-7-6
(1)从核反应堆到发电机,能量的转化过程是:核燃料的________能→水的________能→汽轮机的________能→________能。
(2)在第一回路的核反应堆的外围,有一层厚厚的水泥防护层,其主要作用是______________。
(3)冷凝器中发生的物态变化是________,该过程要________热。
(4)在第二回路中,用水做循环液体,原因是水的__________较大。
教师详解详析
1.D
2.C [解析] 核能是不可再生能源;核电站发电过程中能量转化顺序为:核能→内能→机械能→电能。
3.A [解析] 图中b核和c核内的质子数不同,b核有一个质子,c核有两个质子;氢核聚变过程中,氢核聚变后出现了氦,元素种类发生了变化;图中a和b代表同种元素的原子核,a和b的质子数相同表示它们是同一种元素的原子核;原子弹利用的是裂变释放出来的能量。
4.C
5.D [解析] 放射线主要有α射线、β射线和γ射线,它们都是人眼看不见的有穿透力的射线,大剂量的放射线对人畜会造成很大的伤害,较小剂量的放射线若加以控制,也可以对人类有益,如γ刀治疗肿瘤,γ射线对机械设备进行探伤,利用放射线使种子变异培育优良品种等。因此在利用放射线时,必须注意有效防护和防止环境污染。
6.D
7.B [解析] 核能是不可再生能源;核电站发电过程中能量转化顺序为:核能→内能→机械能→电能;核能发电是利用原子核裂变释放的核能,氢弹是利用轻核的聚变制成的。
8.D 9.D
10.(1)甲 (2)聚变
[解析] (1)图甲是核裂变示意图,是核电站的工作原理。
(2)图乙是聚变的示意图,目前还不能人为控制。
11.(1)水 (2)核裂变
12.(1)磁场 (2)核聚变 (3)内能和光能
[解析] (1)物质呈现等离子态,它们可以被磁场约束,而通电导体周围存在磁场。
(2)由图可知东方超环采用的是核聚变的方式产生核能。
(3)太阳内部,核能转化为光能和内能,“人造太阳”也是把原子核能转化为光能和内能。
13.(1)核 内 机械 电
(2)防止核辐射
(3)液化 放 (4)比热容