物理
用
中子
中子
轰击比较大的原子核,使其分裂成两个中等大小的原子核,同时释放出巨大的能量,这就是
核裂变
核裂变
.
原子弹
原子弹
和
核电站
核电站
就是利用这种反应制成的.
太阳内部发生的是核
聚变
聚变
反应.今天,全世界已经建成了几百座核电站,它的核心设备是核反应堆,核反应堆是通过可控核
裂变
裂变
反应释放能量的.核电发电量接近全球发电量的五分之一,核电站能给那些水力资源、化石能源缺乏的地区提供电能,也给人类解决能源危机带来希望.但核电站的发展给人类带来负面的影响,如
核辐射
核辐射
危害健康、
核废料
核废料
的处理技术还没有成熟,需要我们努力攻克.
环境保护是现代社会的热点,环境污染是世界各国关注的焦点,特别是核污染更是全人类最高度警惕的问题,继1986年“切尔诺贝利”核泄漏事件之后,2002年8月12日,质量m=1.4×10
7
kg的俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难,引起挪威生态保护组织和国际社会普遍关注.
(1)核裂变、聚变是大量获得核能的两种途径,核潜艇中反应堆的核能是通过哪种途径获得的?
(2)探测专家用超声波可探测到潜艇的确切位置,超声波在海水中波速v=1450m/s,在潜艇正上方海面向下发出超声波,从超声波发出直至接收到潜艇的回波经历的时间为t=0.16s,则潜艇沉没的实际深度h约为多大?
(3)“库尔斯克”号浸没在水中上浮的过程中,所受的浮力如何变化?简述理由.
阅读并回答问题
航空母舰的杀手--核潜艇
据简氏军事周刊作者平可夫文:被称为“航母杀手”的中国096核潜艇(北约代号“唐级”)(如图)已下水,该艇长150m,宽20m,最大排水量16000吨.采用双壳体设计,外观似“水滴型”,潜水可达600m,最高航速为32节(1节=1海里/小时,1海里=1.852公里).
该核潜艇的动力装置为两座一体化压水式核反应堆、循环泵、蒸汽发生器、涡轮机(可喷水式推进).由于核装置释放的能量大,持续时间长,其航行可达几十万海里.
请回答下述问题:
(1)“唐级”核潜艇采用水滴型外形设计,是为了
减小水对潜艇的阻力
减小水对潜艇的阻力
,从而提高航速.
(2)核潜艇的核装置是以核
裂
裂
变(填“裂”或“聚”)方式释放核能的,其提供动力的能量转化过程是:核能---
水的内能
水的内能
---
机械能
机械能
.
(3)该核潜艇以30节航速匀速直线航行5小时,通过的路程是
277.8
277.8
km.
(4)若该核潜艇以20节速度匀速从长江潜行到大海中,从长江匀速潜行到大海时,该潜艇受到的浮力
变大
变大
,该潜艇的动能
变大
变大
.(填“变大”“变小”或“不变”).
2011年3月11日,日本发生大地震,由于地震导致电力中断,福岛核电站冷却系统失灵,核电站的机组1号机组12日爆炸,3号机组14日爆炸,4号、5号机组15日相继爆炸,核泄漏风险上升…
(1)核电站发电是利用原子核
裂变
裂变
(选填“聚变”或“裂变”)释放的巨大能量是汽轮机转动从而发电的.
(2)已知原子核在裂变时释放的能力可以由E=mc
2
(m表示原子核的质量,c表示光速,公式里各个量单位均为国际单位)来计算,请问1g原子核裂变相当与多少标准煤完全燃烧释放的热量,这些可以降多少10℃的水加热到100℃?(c
水
=4.2×10
3
J/(Kg·℃),q
标准煤
=3.0×10
7
J/kg)
目前,核能在许多经济发达国家已经成为常规能源,它属于
不可再生
不可再生
(选填“可再生”或“不可再生”) 能源.如图所示的反应堆内进行的是核
裂
裂
(选填“裂”“聚”)变.
图1和图2是释放核能的两种方式,请回答下列问题:
(1)图1是
链式
链式
反应,这是
裂
裂
变的原理,不加以控制,是制造
原子
原子
弹的原理.
(2)图2是
聚
聚
变的示意图,不能人为控制,是制造
氢
氢
弹的原理.
阅读短文,然后回答问题
“嫦娥一号”的发射成功,引起人们对月球的科学兴趣.随着对月球了解的深入,一些科学家预言:月球必将成为人类未来的能源基地.按照科学家的设想,一种方案是利用月球阳光充足、地域广阔的特点,在月球上建设大型的太阳能发电厂,克服了在地球上受天气影响、提供的功率小等缺点.另一种方案是利用月球上丰富的核燃料物质,在月球上建设大型的核电站,克服了在地球原料不足、容易造成核污染等缺点.在月球上产生的电能经微波转换器将电流转换成微波,并通过天线将电能以微波的形式向地面发送,地面接收站通过天线把微波能还原成电能,如图所示,这样就解决了电能的输送问题.
(1)目前我国常用的能源有煤炭、石油、天然气、风能、水能、核燃料、太阳能等,其中属于可再生能源的是
风能、水能、太阳能
风能、水能、太阳能
;与不可再生能源相比,可再生能源的主要优点是(只要求写1条):
对环境几乎无污染
对环境几乎无污染
.
(2)如图所示是表示光电池工作原理的示意图:当太阳光照射到组成光电池的叠在一起的两片不同的半导体的表面时,将会产生光电效应,从而使电路中产生电流,从能量转化的角度看,光电池是将
太阳
太阳
能转化为
电
电
能的装置.若在月球上一块接收面积为2m
2
的太阳能电池板,其光电转化率为17%,如果太阳光照射到该电池板时每平方米面积上的辐射功率为1.5×10
4
W,则它的发电功率是多少?
(3)获取核能有两条途径--重核的裂变和轻核的聚变.如图所示,图甲属于核
裂
裂
变;图乙属于核
聚
聚
变.
(4)请举出生活中能说明微波具有能量的一个实例:
微波炉加热食品就是利用微波的热效应
微波炉加热食品就是利用微波的热效应
;若从月球发出的一微波信号经1.28 s到达地球,则月球与地球间的距离约等于
3.84×10
8
3.84×10
8
m.
(5)利用微波传输电能,输电效率可达80%.若微波输电采用的频率是2450 MHz,月球电站的发电能力为6×10
9
kW,求:微波的波长及地面接收站接收到的电能是多少kW?
小明同学学过核能发现:现在建的核电站是利用核能来发电;而原子弹也是利用核能放出的大量的能量达到摧毁的目的.它们工作的过程相同吗?它们有什么异同点?
2000年8月12日.在巴伦支海参加 军事演习的俄罗斯北方舰队“库尔斯克”号核潜艇(图)意外沉没,所有舱室都灌满了海水,艇上118名官兵全部遇难.引起了国际社会的普遍关注. 已知“库尔斯克”号核潜艇的质量m=1.4×10
7
kg,海水密度近似取作ρ
水
=1.0×10
3
kg/m
3
.制造潜艇的材料的平均密度取作ρ
船
=7.0×10
3
kg/m
3
.g取10N/kg.请回答:
(1)核裂变和核聚变是大量获得核能的两种途径,核潜艇中反应堆的核能是通过哪种选径获得的?
(2)为了精确地探测到潜艇沉没的位置,在潜艇正上方海面向下发出超声波,从发出信号至接收到由潜艇反射回来的信号经历的时间t=0.146s,如果超声波在海水中的传播速度v=1450m/s,则潜艇沉没的实际深度h约为多大?(计算结果取整数)
(3)有人提出一种打捞“库尔斯克”号的方案,就是在潜艇周围缠满可充气的负载量大的浮力袋,若每只浮力袋的质量为50kg,充气后的体积V
0
=10m
3
,试估算要将“库尔斯克”号核潜艇打捞起来,至少需用多少只浮力袋?
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