2025版高考物理一轮总复习考点突破训练题第16章原子结构和波粒二象性原子核第40讲原子结构与原子核考点4裂变聚变核反应类型及核反应方程

这是一份2025版高考物理一轮总复习考点突破训练题第16章原子结构和波粒二象性原子核第40讲原子结构与原子核考点4裂变聚变核反应类型及核反应方程，共2页。试卷主要包含了几种常见的核反应分类及比较等内容，欢迎下载使用。
1．几种常见的核反应分类及比较
2.核反应方程式的书写
(1)熟记常见基本粒子的符号，是正确书写核反应方程的基础。如质子(eq \\al(1,1)H)、中子(eq \\al(1,0)n)、α粒子(eq \\al(4,2)He)、β粒子(eq \\al( 0,－1)e)、正电子(eq \\al( 0,＋1)e)、氘核(eq \\al(2,1)H)、氚核(eq \\al(3,1)H)等。
(2)掌握核反应方程遵循的规律：质量数守恒，电荷数守恒。
(3)由于核反应不可逆，所以书写核反应方程式时只能用“→”表示反应方向。
【跟踪训练】
(核反应类型的判断)下列说法正确的是( C )
A．eq \\al(238, 92)U→eq \\al(234, 90)Th＋X中X为中子，核反应类型为β衰变
B．eq \\al(2,1)H＋eq \\al(3,1)H→eq \\al(4,2)He＋Y中Y为中子，核反应类型为人工转变
C．eq \\al(235, 92)U＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(136, 54)Xe＋eq \\al(90,38)Sr＋K中K为10个中子，核反应类型为重核裂变
D．eq \\al(14, 7)N＋eq \\al(4,2)He→eq \\al(17, 8)O＋Z中Z为氢核，核反应类型为轻核聚变
[解析] 根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，A选项反应中的X质量数为4，电荷数为2，为α粒子，核反应类型为α衰变，选项A错误；B选项反应中的Y质量数为1，电荷数为0，为中子，核反应类型为轻核聚变，选项B错误；C选项反应中的K质量数总数为10，电荷数为0，则K为10个中子，核反应类型为重核裂变，选项C正确；D选项反应中的Z质量数为1，电荷数为1，为质子，核反应类型为人工转变，选项D错误。
(核反应方程的书写)(2023·全国甲卷)在下列两个核反应方程中X＋eq \\al(14, 7)N→Y＋eq \\al(17, 8)O、Y＋eq \\al(7,3)Li→2X，X和Y代表两种不同的原子核，以Z和A分别表示X的电荷数和质量数，则( D )
A．Z＝1，A＝1 B．Z＝1，A＝2
C．Z＝2，A＝3 D．Z＝2，A＝4
[解析] 设Y电荷数和质量数分别为m和n，根据核反应方程质量数和电荷数守恒可知第一个核反应方程的核电荷数和质量数满足A＋14＝n＋17，Z＋7＝m＋8，第二个核反应方程的核电荷数和质量数满足n＋7＝2A，m＋3＝2Z，联立解得Z＝2，A＝4，故选D。
(裂变和聚变的比较)(2023·湖南卷)2023年4月13日，中国“人造太阳”反应堆中科院环流器装置(EAST)创下新纪录，实现403秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，为可控核聚变的最终实现又向前迈出了重要的一步，下列关于核反应的说法正确的是( A )
A．相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变释放的核能更多
B．氘氚核聚变的核反应方程为eq \\al(2,1)H＋eq \\al(3,1)H→eq \\al(4,2)He＋eq \\al( 0,－1)e
C．核聚变的核反应燃料主要是铀235
D．核聚变反应过程中没有质量亏损
[解析] 相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变释放的核能更多，A正确；根据质量数守恒和核电荷数守恒可知，氘氚核聚变的核反应方程为eq \\al(2,1)H＋eq \\al(3,1)H―→eq \\al(4,2)He＋eq \\al(1,0)n，B错误；核聚变的核反应燃料主要是氘核和氚核，C错误；核聚变反应过程中放出大量能量，有质量亏损，D错误。故选A。分类
衰变
人工核转变
核裂变
核聚变
概念
原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的过程
人工用高速粒子轰击原子核，产生另一种新核的过程
重核分裂成质量较小的原子核，释放出核能的过程
轻核结合成质量较大的原子核，释放出能量的过程
典型
反应
方程
eq \\al(238, 92)U→
eq \\al(234, 90)Th＋eq \\al(4,2)He，
eq \\al(234, 90)Th→
eq \\al(234, 91)Pa＋eq \\al( 0,－1)e
eq \\al(14, 7)N＋eq \\al(4,2)He→
eq \\al(17, 8)O＋eq \\al(1,1)H，
eq \\al(9,4)Be＋eq \\al(4,2)He→
eq \\al(12, 6)C＋eq \\al(1,0)n
eq \\al(235, 92)U＋eq \\al(1,0)n
→eq \\al(144, 56)Ba
＋eq \\al(89,36)Kr＋3eq \\al(1,0)n
eq \\al(2,1)H＋eq \\al(3,1)H
→eq \\al(4,2)He＋eq \\al(1,0)n
条件
原子序数大于83的元素及个别小于等于83的元素自发进行
需要人工用高速粒子进行诱发
①需要中子轰击；②重核的体积大于或等于临界体积
需要极高的温度