物理:核化学与电子
学习MCAT物理课程的概念、例题和解释
例子问题
例子问题1:核化学与电子
关于自发裂变反应，下列哪项是不准确的?
反应后系统的势能比反应前大
生成物的总动能小于原始原子的动能
产生的两个核在质量和原子序数上大致相等
生成物每核子的结合能比原始原子的结合能小
产物的原子量之和小于原原子的原子量
生成物每核子的结合能比原始原子的结合能小
在裂变过程中，一个每核子结合能低的大原子分裂成两个近似相等的小原子，小原子由于每核子结合能大而更加稳定。所有其他提到的性质都是准确的。
例子问题1:核化学与电子
在核反应堆的运行中，工程师们使用一种叫做中子毒物的物质。它们被用来帮助储存核废料和减缓核反应，但也在核连锁反应中作为副产品自然产生。这种天然的副产品可以阻止用于发电的核反应堆中所出现的令人满意的链式反应。
例如，在核电站中，U-235被用作燃料。U-235吸收一个中子，随后产生中子(为链式反应提供动力)和Xe-135。Xe-135是一种众所周知的中子毒素，如果在发电过程中过量，将会影响核电站的持续连锁反应。
为了解释这一点，工程师们开发了量化Xe-135对核操作影响的测量方法。例如，由于Xe-135的积聚而无法启动反应堆的时间被称为杜绝启动时间．此外，反应堆无法覆盖Xe-135的影响的时间也被称为毒药停机时间．也许工程师们发明的最重要的测量方法是中子吸收能力(σ)，单位为谷仓是微观截面的函数。Xe-135的中子吸收能力为2.00 * 106而另一种常见的毒药Sm-149的中子吸收能力为74,500个谷仓。
Xe-135是U-235吸收一个中子后的裂变产物。另一种裂变反应使U-235产生Ba-141和三个中子。如果在这个裂变反应中产生的是Ba-141，三个中子，和另一种物质，下面哪个可能是另一种物质?
kr - 91
xe - 124
kr - 92
kr - 93
xe - 134
kr - 92
这是一个棘手的问题，因为它需要两个步骤。第一步是要认识到这个问题规定U-235通过裂变吸收一个中子，所以它就变成了U-236。然后U-236分解成三个中子Ba-141和Kr-92，因为总质量不能改变。
铀有92个质子，这意味着U-236有144个中子(236 - 92 = 144)。钡有56个质子，这意味着Ba-141必须有85个中子。
未知化合物的性质由总质子数(92)减去钡中的质子数(56)给出。
92 - 56 = 36
这个未知的化合物有36个质子，这意味着它一定是氪，剩下的中子一定是氪同位素的剩余质量。共有144个中子，85个给了钡，3个在反应中丢失。
144 - (85 + 3) = 56
氪有56个中子和36个质子，总质量为92。
示例问题3:核化学与电子
下列哪项不是核裂变的特征?
某种特定元素的某些同位素可能发生自发裂变，而另一些则不会
产生的核的质量总和小于原核的质量
裂变既能释放新的原子核，也能释放中子
轻元素的裂变是放热的
当电磁力压倒强核力时，就会产生裂变
轻元素的裂变是放热的
重元素的裂变是放热的;它释放能量是因为生成物比原来的原子核更接近结合能曲线的顶点。换句话说，生成物结合更紧密，有更多负结合能。
相比之下，轻元素的裂变是吸热的，因为它们的裂变产物离结合能曲线的峰值更远(产物结合得不那么紧密)。因此，较轻元素的裂变需要能量输入才能发生，使得轻元素的裂变是吸热的。
所有其他列出的答案都是正确的。
例子问题1:原子核
下列哪项是关于结合能的正确说法?
一、轻核的结合能因聚变而增加，重核的结合能因裂变而增加
2结合能是将一个原子核分离成多个单独的核子所需要的能量
3放射性衰变过程往往产生比原核结合能低的原子核
只有I和III
第三只
一，二，三
只适用于II和III
只有I和II
只有I和II
前两种说法是正确的。表述三是错误的，因为放射性衰变倾向于产生每核子的结合能比母核高的原子核，因为结合能高的原子核结合得更紧密，因此更稳定。
示例问题5:核化学与电子
在核反应堆的运行中，工程师们使用一种叫做中子毒物的物质。它们被用来帮助储存核废料和减缓核反应，但也在核连锁反应中作为副产品自然产生。这种天然的副产品可以阻止用于发电的核反应堆中所出现的令人满意的链式反应。
例如，在核电站中，U-235被用作燃料。U-235吸收一个中子，随后产生中子(为链式反应提供动力)和Xe-135。Xe-135是一种众所周知的中子毒素，如果在发电过程中过量，将会影响核电站的持续连锁反应。
为了解释这一点，工程师们开发了量化Xe-135对核操作影响的测量方法。例如，由于Xe-135的积聚而无法启动反应堆的时间被称为杜绝启动时间．此外，反应堆无法覆盖Xe-135的影响的时间也被称为毒药停机时间．也许工程师们发明的最重要的测量方法是中子吸收能力(σ)，单位为谷仓是微观截面的函数。Xe-135的中子吸收能力为2.00 * 106而另一种常见的毒药Sm-149的中子吸收能力为74,500个谷仓。
与文中描述的核裂变反应相比，核聚变反应如何?
聚变反应产生伽马辐射，而裂变反应只产生阿尔法辐射
裂变反应使用质量较小的物质作为反应物
裂变反应产生能量，而聚变反应不产生能量
两者的中间产物都不稳定
裂变反应产生伽马辐射，而聚变反应只产生阿尔法辐射
两者的中间产物都不稳定
两种反应都有可能产生能量，而且两种反应的中间产物都不稳定。裂变反应有不稳定的中间产物，比如Xe-135，文中描述它与中子发生反应，变成一种不同的化学物质。类似地，核聚变反应将较小的核融合成不稳定的较大的核，随后在衰变过程中释放出能量。
例子问题1:核化学与电子
在核反应堆的运行中，工程师们使用一种叫做中子毒物的物质。它们被用来帮助储存核废料和减缓核反应，但也在核连锁反应中作为副产品自然产生。这种天然的副产品可以阻止用于发电的核反应堆中所出现的令人满意的链式反应。
例如，在核电站中，U-235被用作燃料。U-235吸收一个中子，随后产生中子(为链式反应提供动力)和Xe-135。Xe-135是一种众所周知的中子毒素，如果在发电过程中过量，将会影响核电站的持续连锁反应。
为了解释这一点，工程师们开发了量化Xe-135对核操作影响的测量方法。例如，由于Xe-135的积聚而无法启动反应堆的时间被称为杜绝启动时间．此外，反应堆无法覆盖Xe-135的影响的时间也被称为毒药停机时间．也许工程师们发明的最重要的测量方法是中子吸收能力(σ)，单位为谷仓是微观截面的函数。Xe-135的中子吸收能力为2.00 * 106而另一种常见的毒药Sm-149的中子吸收能力为74,500个谷仓。
在Xe-135中，如果将每个中子和质子分离并组织成135个独立的粒子，然后称重并精确相加，它们的质量之和将等于135个相对原子质量单位。
如果x -135的原子核单独称重，下列哪项是正确的?
总质量取决于条件，可能大于或小于135amu
总质量将小于135amu，但前提是损失的质量可以直接转移到另一种化学物质上
它的总质量将小于135阿姆
它的总质量正好等于135阿姆
它的总质量将超过135阿姆
它的总质量将小于135阿姆
质量亏缺的概念表明，核亚原子粒子在束缚态下的质量通常比它们单独时的质量低。如果你取每一个未束缚组分的总质量，它将高于束缚原子核的质量。无论Xe-135是否与其他化学物质相互作用，情况都是如此。
示例问题7:核化学与电子
某个原子核的质量是
当质子和中子结合形成原子核时，它们的总能量通常小于单个核子的总能量。这种差异被称为质量缺陷。在这种情况下，原子核有24个质子，每个质子的质量是
质量缺陷将是这个预测质量与实际测量质量之间的差值。
例子问题1:核化学与电子
下列哪项不可能是包含两个质子和两个中子的原子核的质量?
质子的质量是
由于质量赤字，不可能得到大于这个值的质量。原子核的质量总是小于各部分质量的总和。
示例问题9:核化学与电子
在核反应堆的运行中，工程师们使用一种叫做中子毒物的物质。它们被用来帮助储存核废料和减缓核反应，但也在核连锁反应中作为副产品自然产生。这种天然的副产品可以阻止用于发电的核反应堆中所出现的令人满意的链式反应。
例如，在核电站中，U-235被用作燃料。U-235吸收一个中子，随后产生中子(为链式反应提供动力)和Xe-135。Xe-135是一种众所周知的中子毒素，如果在发电过程中过量，将会影响核电站的持续连锁反应。
为了解释这一点，工程师们开发了量化Xe-135对核操作影响的测量方法。例如，由于Xe-135的积聚而无法启动反应堆的时间被称为杜绝启动时间．此外，反应堆无法覆盖Xe-135的影响的时间也被称为毒药停机时间．也许工程师们发明的最重要的测量方法是中子吸收能力(σ)，单位为谷仓是微观截面的函数。Xe-135的中子吸收能力为2.00 * 106而另一种常见的毒药Sm-149的中子吸收能力为74,500个谷仓。
把中子吸引到中子毒的原子核的力是什么?
静电力
强核力
共价力
引力
电弱力
强核力
原子核中的亚原子粒子，质子和中子，被它们自己的称为强核力的力维系在一起。强大的核力量的作用方式有点违反直觉，而且只在非常短的距离内发生。这种强大的力使质子克服彼此之间的电斥力，并共同存在于原子核中。
示例问题3:核化学与电子
在原子核中，正电荷的积累产生了一种静电斥力，称为电磁力。通过产生的斥力，是什么使原子结合在一起的呢?
中子的存在能够消除排斥力
强作用力的结合能大于电磁力的静电斥力
细胞核不断地分裂和重组，给人一种它被捆绑在一起的感觉
地球上的引力将核子捆绑在一起
强作用力的结合能大于电磁力的静电斥力
原子的结合能在很大程度上是由于核力或强力，这是四种宇宙力中最强大的。
因为强作用力的大小是如此之大，它能够克服由同类电荷的斥力产生的电磁力。原子存在于地球以外的宇宙其他地方，所以引力显然不是原因。中子具有“中性”电荷，但这并不意味着它们能够“中和”正电荷或负电荷。
