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发生热核反应的办法在于


  1. A.
    用中子轰击
  2. B.
    保持室温环境,增大压强
  3. C.
    把物质加热到几百万度以上的温度
  4. D.
    用γ光子照射
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2006?广州一模)未来人类要通过可控热核反应取得能源,要持续发生热核反应,必须把温度高达几百万摄氏度以上的核材料约束在一定的空间内.约束的办法有多种,其中技术上相对较成熟的是用磁场约束核材料,称为“托卡马克”装置.如图所示为这种装置的简化模型:有环形边界的匀强磁场(b区域)围着磁感应强度为零的圆形a区域,a区域内的离子向各个方向运动,离子的速度只要不超过某值,就不能穿过环形磁场的外边界而逃逸,从而被约束.
设环形磁场的内半径R1=0.50m,外半径R2=1.0m,若磁场的磁感应强度B=1.0T,被约束的离子比荷
q
m
=4.0×107C/kg.
(1)完成核反应方程:
 
3
2
He+
 
2
1
H
 
4
2
He
+
 
4
2
He+
 
1
1
H
 
4
2
He+
 
1
1
H

(2)若a区域中沿半径0M方向射入磁场的离子不能穿出磁场的外边界,粒子的速度不能超过多大?
(3)若要使从a区域沿任何方向射入磁场的速率为2×107m/s的离子都不能越出磁场的外边界,则b区域磁场的磁感应强度B至少要有多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2008?东莞模拟)未来人类要通过可控热核反应取得能源,要持续发生热核反应必须把温度高达几百万摄氏度以上的核材料约束在一定的空间内,约束的办法有多种,其中技术上相对成熟的是用磁场约束,称为“托卡马克”装置,如图为这种装置的模型图:垂直纸面的有环形边界的匀强磁场(b区域)围着磁感应强度为零的圆形a区域,a区域内的离子向各个方向运动,离子的速度只要不超过某值,就不能穿过环形磁场的外边界而逃逸,从而被约束,设环形磁场的内半径R1=0.5m,外半径R2=1.0m,若磁场的磁感强度B0=1.0T,被约束的离子比荷q/m=4.0×107C/kg.(1)若a区域中沿半径OM方向射入磁场的离子不能穿过磁场,粒子的速度不能超过多大?(2)若要使从a区域沿任何方向射入磁场的速率为2.0×107m/s的离子都不能越出磁场的外边界,则b区域磁场的磁感应强度B至少要有多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(17分)2007年3月1日,国家重大科学工程项目“EAST超导托卡马克核聚变实验装置”在合肥顺利通过了国家发改委组织的国家竣工验收。作为核聚变研究的实验设备,EAST可为未来的聚变反应堆进行较深入的工程和物理方面的探索,其目的是建成一个核聚变反应堆,届时从1升海水中提取氢的同位素氘,在这里和氚发生完全的核聚变反应,释放可利用能量相当于燃烧300公升汽油所获得的能量,这就相当于人类为自己制造了一个小太阳,可以得到无穷尽的清洁能源。作为核聚变研究的实验设备,要持续发生热核反应,必须把温度高达几百万摄氏度以上的核材料约束在一定的空间内,约束的办法有多种,其中技术上相对较成熟的是用磁场约束核材料。如图所示为EAST部分装置的简化模型:垂直纸面的有环形边界的匀强磁场b区域,围着磁感应强度为零的圆形a区域,a区域内的离子向各个方向运动,离子的速度只要不超过某值,就不能穿过环形磁场的外边界而逃逸,从而被约束。设离子质量为m,电荷量为q,环形磁场的内半径为R1,  外半径R2 =(1+)R1

(1)将下列核反应方程补充完整,指出哪个属于核聚变方程。并求出聚变过程中释放的核能E0。已知H的质量为m2H的质量为m3,α粒子的质量为mα的质量为mn,质子质量为mP,电子质量为me,光速为c。

A.(    )            B.(    )

C.(    )               D.(    )

(2)若要使从a区域沿任何方向,速率为v的离子射入磁场时都不能越出磁场的外边界,则b区域磁场的磁感应强度B至少为多大?

(3)若b区域内磁场的磁感应强度为B,离子从a区域中心O点沿半径OM方向以某一速度射入b区,恰好不越出磁场的外边界。请画出在该情况下离子在a、b区域内运动一个周期的轨迹,并求出周期T。

   

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科目:高中物理 来源: 题型:

未来人类要通过可控热核反应取得能源,要持续发生热核反应,必须把温度高达几百万摄氏度以上的核材料约束在一定的空间内.约束的办法有多种,其中技术上相对较成熟的是用磁场约束核材料,称为“托卡马克”装置.如图所示为这种装置的简化模型:垂直纸面的有环形边界的匀强磁场(区域)围着磁感应强度为零的圆形区域,区域内的离子向各个方向运动,离子的速度只要不超过某值,就不能穿过环形磁场的外边界而逃逸,从而被约束.?

设环形磁场的内半径=0.50 m,外半径=1.0 m,若磁场的磁感应强度=1.0 T,被约束的离子比荷=4.0×107 C/kg.?

(1)完成核反应方程:        .?

(2)若区域中沿半径OM方向射入磁场的离子不能穿越磁场,粒子的速度不能超过多大?

(3)若要使从区域沿任何方向射入磁场的速率为2×107 m/s的离子都不能越出磁场的外边界,则区域磁场的磁感应强度至少要有多大??

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

2007年3月1日,国家重大科学工程项引"EAST超导托卡马克核聚变实验装置"在合肥顺利通过了国家发改委组织的国家竣工验收.作为核聚变研究的实验设备,EAST可为未来的聚变反应堆进行较深入的工程和物理方面的探索,其目的是建成一个核聚变反应堆,届时从l升海水中提取氢的同位素氘。在这里和氚发生完全的核聚变反应,释放可利用能量相当于燃烧300公升汽油所获得的能量.这就相当于人类为自己制造了一个小太阳。可以得到无穷尽的清洁能源.作为核聚变研究的实验设备,要持续发生热核反应,必须把温度高达几百万摄氏度以上的核材料约束在一定的空间内,约束的办法有多种.其中技术上相对较成熟的是用磁场约束核材料.

    如图所示为EAST部分装置的简化模型:垂直纸面的有环形边界的匀强磁场b区域,围着磁感应强度为零的圆形a区域,a区域内的离子向各个方向运动。离子的速度只要不超过某值,就不能穿过环形磁场的外边界而逃逸,从而被约束.设离子质量为m,电荷量为q,环形磁场的内半径为  ,外半径  .

(1)将下列核反应方程补充完整,指出哪个属于核聚变方程.并求出聚变过程中释放的核能  .已知  的质量为,  的质量为粒子的质量为

    的质量为  质子质量为  ,电子质量为,光速为c

   

(2)若要使从a区域沿任何方向,速率为v 的离子射入磁场时都不能越出磁场的

  外边界,则b区域磁场的磁感应强度至少为多大?

(3)若b区域内磁场的磁感应强度为B.离子从a区域中心o点沿半径OM方向

    以某一速度射入b区域,恰好不越出磁场的外边界.请画出在该情况下离子在

a b区域内运动一个周期的轨迹,并求出周期.

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