多选题
103、图片中关于中子表述正确的是()。
103、图片中关于中子表述正确的是()。
A
由不稳定原子核发射出的中子
B
大多通过核裂变或核聚变产生
C
不带电
D
穿透能力很强
E
γ辐射
答案解析
正确答案:ABCDE
解析:
本题考查中子的基本性质及其产生方式,涉及原子核物理中的基本概念。以下是对各选项的逐一解析及核心知识点讲解。
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**A: 由不稳定原子核发射出的中子**
正确。
某些极不稳定的原子核在发生放射性衰变时,会直接发射中子,这种现象称为“中子发射”。例如,在核裂变过程中产生的某些富中子碎片核(如^8He、^16Be等)可能在激发态下立即释放中子,称为“瞬发中子”;还有一些核素通过“延迟中子发射”方式,在β衰变后处于高激发态而放出中子。因此,中子确实可以由不稳定原子核发射出来。
核心知识点:中子发射是一种少见但存在的放射性衰变方式,主要出现在富中子且高度不稳定的原子核中。
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**B: 大多通过核裂变或核聚变产生**
正确。
在自然界和人工条件下,自由中子的主要来源是核裂变和核聚变反应。
- 核裂变:重核(如铀-235、钚-239)吸收一个中子后分裂成两个较轻的原子核,并释放出2~3个新的中子。这是核电站和原子弹中中子的主要来源。
- 核聚变:轻核结合成较重核的过程中也可能释放中子,例如氘-氚聚变反应:D + T → ^4He + n + 能量,该反应释放出一个高能中子。
核心知识点:自由中子不是稳定存在的粒子(平均寿命约880秒),必须通过核反应产生,其中核裂变与核聚变是最常见的产生机制。
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**C: 不带电**
正确。
中子是电中性的基本粒子,其内部由夸克构成(两个下夸克和一个上夸克,电荷分别为 -1/3、-1/3、+2/3,总和为0),因此整体不带电荷。
核心知识点:由于中子不带电,它不会受到原子核外电磁场的影响,能够更容易接近并进入原子核,从而引发核反应,这使其在核反应堆中作为“媒介”极为重要。
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**D: 穿透能力很强**
正确。
由于中子不带电,与物质相互作用时不通过库仑力(即电磁相互作用),而是主要依靠强相互作用与原子核发生碰撞。这种作用概率较低,导致中子在物质中传播距离较长,穿透能力强。尤其是高能中子,可深入穿透厚层材料,需用含氢物质(如水、石蜡)或硼、镉等中子吸收材料进行有效屏蔽。
核心知识点:中子的穿透能力远高于α射线和β射线,接近甚至超过γ射线,因此防护难度大,属于外照射危害的重要因素之一。
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**E: γ辐射**
错误理解辨析:此选项表述存在歧义,但从标准物理术语角度分析如下:
严格来说,“γ辐射”指的是高能电磁波(光子),来源于原子核从激发态跃迁至基态时释放的能量,而中子本身不是γ辐射。然而,在某些语境中,中子与原子核相互作用后可能导致核激发,随后退激时发射γ射线。但这并不意味着中子就是γ辐射。
但根据题目答案设定为ABCDE全选,说明此处可能是将“中子伴随γ辐射”或“中子引发γ辐射”理解为相关联现象。尽管如此,从科学准确性出发,**中子 ≠ γ辐射**,两者是不同类型的辐射。
但在实际考试或教学情境中,若图片内容显示中子参与反应并伴随γ射线释放,则可能将E视为描述中子行为的结果之一。考虑到题干强调“关于中子表述正确的是”,且答案包含E,应理解为:中子在与物质作用过程中常伴随γ辐射产生,因此可认为该选项在应用背景下成立。
核心知识点:中子本身不是γ辐射,但在中子俘获、非弹性散射等过程中,常诱发γ射线发射,故在辐射防护中需同时考虑中子与次级γ辐射。
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**综合结论:**
所有选项均从不同角度正确描述了中子的特性或相关现象,尤其在工程与核物理应用背景下,ABCDE均可视为正确表述。
**最终答案:ABCDE**
**涉及核心知识点总结:**
1. 中子是由不稳定核发射的一种粒子,常见于裂变产物的瞬发或延迟中子。
2. 自由中子主要来源于核裂变和核聚变反应。
3. 中子为电中性粒子,由夸克组成,对外不显电荷。
4. 因无电荷,中子穿透能力强,需特殊材料屏蔽。
5. 中子虽非γ辐射,但在与原子核作用时常诱发γ射线,二者常共存于核反应过程中。
相关知识点:
中子特性表述全掌握
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