Цепная реакция деления ядер урана

{"questions":[{"content":"Как называется процесс изменения атомного ядра при его взаимодействии с частицей или с другим ядром?[[choice-1]]","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":["Ядерная реакция","Химическая реакция","Ионизация атома","Радиоактивный распад"],"explanations":["При ядерных реакциях изменяется состав атомного ядра — так образуются ядра атомов других химических элементов.","Химические реакции связаны с перестройкой электронных оболочек, а не с изменением состава атомного ядра.","При ионизации атомы вещества теряют один или несколько электронов, превращаясь в положительные ионы. Состав ядра при этом не изменяется.","Распад происходит самопроизвольно, без внешнего взаимодействия с частицей или другим ядром."],"answer":[0]}},"id":"0"},{"content":"Реакции деления тяжелых ядер происходят [[fill_choice_big-11]].","widgets":{"fill_choice_big-11":{"type":"fill_choice_big","options":["с выделением энергии","с поглощением энергии","без изменения энергии системы частиц","только при очень низких температурах"],"answer":0}},"explanation":"При делении тяжелого ядра часть его массы превращается в энергию согласно формуле $\\Delta E_0 = \\Delta m c^2$.","id":"0"},{"content":"Процесс деления ядра урана $^{235}_{92}\\text{U}$ начинается с [[fill_choice_big-30]].","widgets":{"fill_choice_big-30":{"type":"fill_choice_big","options":["поглощения медленного нейтрона","испускания нейтрона","поглощения $\\alpha$-частицы","радиоактивного $\\beta$-распада"],"answer":0}},"explanation":"После захвата нейтрона ядро урана-235 переходит в возбужденное состояние и становится неустойчивым.","id":"1"},{"content":"Нейтрон легко проникает в ядро урана-235, потому что он [[fill_choice_big-60]].","widgets":{"fill_choice_big-60":{"type":"fill_choice_big","options":["не имеет электрического заряда","имеет очень большую массу","притягивается к ядру электрическими силами","движется со скоростью света"],"answer":0}},"explanation":"Нейтрон электрически нейтрален и не испытывает кулоновского отталкивания со стороны положительно заряженного ядра.","id":"1"},{"content":"Что происходит с возбужденным ядром урана-235, захватившим нейтрон?[[choice-101]]","widgets":{"choice-101":{"type":"choice","options":["Ядро начинает деформироваться, приобретая вытянутую форму, что приводит к его разрыву на два осколка и испусканию нескольких нейтронов.","Ядро сразу мгновенно распадается без изменения формы.","Ядро испускает электрон и превращается в другой элемент.","Ядро переходит в устойчивое состояние без деления."],"explanations":["При образовании осколков и испускание нейтронов происходит выделение энергии в окружающую среду (порядка $200 \\space МэВ$).","Делению предшествует деформация ядра.","Это механизм $beta$-распада, а не деления возбужденного ядра.","Возбужденное ядро урана-235 неустойчиво и не может остаться целым."],"answer":[0]}},"id":"2"},{"content":"После захвата нейтрона ядро урана-235 переходит в возбужденное состояние и начинает деформироваться. Почему эта деформация приводит к разрыву ядра на два осколка?[[choice-163]]","widgets":{"choice-163":{"type":"choice","options":["При деформации усиливается кулоновское отталкивание между протонами, и ядерные силы уже не могут удержать его удаленны друг от друга части.","В этот момент нейтрон выталкивает протон из ядра.","Из-за уменьшения массы исходного ядра.","Деформация ядра приводит к возникновению притяжения к другим ядрам урана."],"explanations":["Когда ядро урана приобретает вытянутую форму, расстояние между его частями увеличивается. При этом силы электростатического отталкивания начинают превышать силы ядерного притяжения — ядро разрывается.","Нейтрон не имеет электрического заряда, поэтому он не может выталкивать протоны электрическими силами.","Уменьшение массы происходит уже после деления. Оно связано с выделением энергии ($\\Delta E_0 = \\Delta mc^2$), а не является причиной разрыва.","Деление происходит внутри одного ядра и не связано с взаимодействием с соседними ядрами."],"answer":[0]}},"id":"2"},{"content":"Расположите по порядку этапы деления ядра урана.[[sorter-238]]","widgets":{"sorter-238":{"type":"sorter","items":["Ядро урана $^{235}_{92}\\text{U}$ захватывает медленный нейтрон.","Образование возбужденного ядра урана $^{236}_{92}\\text{U}$.","Возбужденное ядро приобретает вытянутую форму — происходит его деформация.","Ядро разрывается на два осколка.","Осколки испускают несколько нейтронов."]}},"step":1,"hints":["Процесс деления урана начинается с захвата нейтрона.","Захватив нейтрон, ядро переходит в возбужденное состояние и начинает деформироваться — становится неустойчивым.","Деформация приводит к разрыву ядра на два осколка. Они разлетаются в разные стороны с огромной скоростью и при этом испускают несколько нейтронов."],"id":"3"},{"content":"Соотнесите этапы деления ядра урана-235 с цифрами на картинке.[[image-370]][[matcher-387]]","widgets":{"image-370":{"type":"image","url":"https://obrazavr.ru/wp-content/uploads/2026/02/delenietest1.svg"},"matcher-387":{"type":"matcher","labels":["1","2","3","4"],"items":["Ядро урана $^{235}_{92}\\text{U}$ захватывает медленный нейтрон.","Образование возбужденного ядра урана $^{236}_{92}\\text{U}$.","Возбужденное ядро приобретает вытянутую форму — происходит его деформация.","Ядро разрывается на два осколка, которые испускают несколько нейтронов."]}},"step":1,"hints":["Процесс деления урана начинается с захвата нейтрона.","Захватив нейтрон, ядро переходит в возбужденное состояние и начинает деформироваться — становится неустойчивым.","Деформация приводит к разрыву ядра на два осколка. Они разлетаются в разные стороны с огромной скоростью и при этом испускают несколько нейтронов."],"id":"3"},{"content":"В результате деления ядра урана-235 образуются [[fill_choice_big-617]].","widgets":{"fill_choice_big-617":{"type":"fill_choice_big","options":["два более легких ядра, которые испускают несколько нейтронов","одно легкое ядро и один протон","$\\alpha$-частица и новое тяжелое ядро","только два легких ядра"],"answer":0}},"explanation":"В результате деления ядра урана образуются два несимметричных (разных) более легких ядра и несколько нейтронов, которые разлетаются в разные стороны с большими скоростями.","id":"4"},{"content":"Какое ядерное уравнение описывает одну из наиболее часто встречающихся реакций деления ядра урана-235?[[choice-723]]","widgets":{"choice-723":{"type":"choice","options":["$^{235}_{92}\\text{U} \\space + \\space ^1_0\\text{n} \\space \\to \\space ^{92}_{36}\\text{Kr} \\space + \\space ^{141}_{56}\\text{Ba} \\space + \\space 3 ^{1}_{0}\\text{n}$","$^{235}_{92}\\text{U} \\space \\to \\space ^{131}_{54}\\text{Xe} \\space + \\space ^{104}_{38}\\text{Sr}$","$^{235}_{92}\\text{U} \\space \\to \\space ^{231}_{90}\\text{Th} \\space + \\space ^4_2\\text{He}$","$^{235}_{92}\\text{U} \\space + \\space ^1_0\\text{n} \\space \\to \\space ^{94}_{40}\\text{Zr} \\space + \\space ^{138}_{52}\\text{Te} \\space + \\space 2 ^1_1\\text{p}$"],"explanations":["В результате деления ядра урана образуются ядра бария и криптона, а также три свободных нейтрона.","Здесь отсутствует захват нейтрона и не показан выход свободных нейтронов.","Это $\\alpha$-распад, а не деление ядра.","При делении урана свободные протоны не испускаются."],"answer":[0]}},"id":"4"},{"content":"При делении ядра урана часть его внутренней энергии переходит во внутреннюю энергию окружающей среды. Это приводит к [[fill_choice_big-863]].","widgets":{"fill_choice_big-863":{"type":"fill_choice_big","options":["повышению температуры среды","уменьшению температуры среды","ионизации среды","радиоактивным распадам ядер среды"],"answer":0}},"explanation":"Выделившаяся при делении энергия переходит в тепловую энергию вещества (энергию взаимодействия и теплового движения частиц), вызывая его нагрев.","id":"5"},{"content":"Восстановите правильный порядок превращений энергии, происходящих в результате деления ядер урана.[[sorter-974]]","widgets":{"sorter-974":{"type":"sorter","items":["Часть внутренней энергии ядра урана","Кинетическая энергия осколков и нейтронов","Внутренняя энергия среды"]}},"step":1,"explanation":"В результате увеличения внутренней энергии среды ее температура повышается. Так, реакция деления ядер урана всегда идет с выделением энергии в окружающую среду.","hints":["При делении ядра урана часть его внутренней энергии переходит в кинетическую энергию разлетающихся осколков и нейтронов.","Осколки сталкиваются с атомами окружающего их вещества и замедляются. В результате этого их кинетическая энергия превращается во внутреннюю энергию среды."],"id":"5"},{"content":"Что называется цепной реакцией деления ядер урана?[[choice-1105]]","widgets":{"choice-1105":{"type":"choice","options":["Процесс, при котором нейтроны, образующиеся при делении ядер, вызывают новые акты деления.","Однократное деление одного ядра урана.","Самопроизвольный радиоактивный распад ядер.","Последовательность химических реакций.","Реакцию, при которой не выделяются нейтроны."],"explanations":["Каждый акт деления сопровождается выделением нейтронов, которые могут запускать следующие деления.","Цепная реакция предполагает многократное повторение процесса деления.","Радиоактивные распады не являются цепными реакциями.","Цепная ядерная реакция не имеет отношения к химии.","Именно нейтроны вызывают новые акты деления ядер урана. Без них цепная реакция невозможна."],"answer":[0]}},"id":"6"},{"content":"Что в механизме цепной реакции деления ядер урана вызывает новые акты деления?[[choice-1297]]","widgets":{"choice-1297":{"type":"choice","options":["Нейтроны, образующиеся при делении ядер урана.","Энергия, выделяющаяся при делении ядра.","Осколки деления ядер.","Высокая температура, возникающая в результате реакции."],"explanations":["Именно эти нейтроны захватываются другими ядрами урана и вызывают их деление.","Энергия сама по себе не вызывает деление других ядер без участия нейтронов.","Осколки (новые более легкие ядра) обладают большой энергией, но не способны вызывать деление других ядер.","Нагрев среды является следствием реакции, а не ее причиной."],"answer":[0]}},"id":"6"},{"content":"Соотнесите виды цепных реакций с их характеристиками.[[grouper-1476]]","widgets":{"grouper-1476":{"type":"grouper","labels":["Неуправляемая цепная реакция","Управляемая цепная реакция","Затухающая цепная реакция"],"items":[["Число свободных нейтронов со временем увеличивается","Опасный взрывной характер"],["Число нейтронов остается постоянным с течением времени","Используется в энергетике"],["Число свободных нейтронов со временем уменьшается","Реакция постепенно прекращается"]]}},"step":1,"hints":["Если число нейтронов постоянно увеличивается, то цепная реакция становится неуправляемой — несет взрывной характер.","Если число нейтронов уменьшается, то реакция в какой-то момент прекратится. Такая цепная реакция называется затухающей.","Для получения электроэнергия необходима управляемая цепная реакция, в которой число свободных нейтронов не изменяется с течением времени."],"id":"7"},{"content":"В энергетике используются управляемые цепные реакции деления ядер урана, при которых [[fill_choice_big-1730]].","widgets":{"fill_choice_big-1730":{"type":"fill_choice_big","options":["число нейтронов, вызывающих новые акты деления, поддерживается постоянным","число актов деления непрерывно возрастает","не появляются свободные нейтроны","не выделяется энергия"],"answer":0}},"explanation":"Такая реакция идет устойчиво, без самоускорения и затухания.","id":"7"},{"content":"При критической массе урана число нейтронов, которые появились в результате деления ядер, [[fill_choice_big-1919]].","widgets":{"fill_choice_big-1919":{"type":"fill_choice_big","options":["равно числу потерянных нейтронов","больше числа потерянных нейтронов","меньше числа потерянных нейтронов","равно нулю"],"answer":0}},"explanation":"При критической массе теряется (уходит из системы или поглощается без деления) столько же нейтронов, сколько появляется в результате делений ядер урана — реакция управляема, а число свободных нейтронов постоянно.","id":"8"},{"content":"Критическая масса — это [[fill_choice_big-2222]].","widgets":{"fill_choice_big-2222":{"type":"fill_choice_big","options":["наименьшая масса урана, при которой возможно непрерывное протекание цепной реакции деления","любая масса урана, при которой начинается деление ядер","масса урана, при которой реакция деления резко ускоряется","масса урана, при которой цепная реакция полностью прекращается"],"answer":0}},"explanation":"Если масса урана равна критической, то цепная реакция стабильна и управляема. Если же масса больше критической, то реакция становится неуправляемой. При меньшей массе реакция постепенно затухает.","id":"8"},{"content":"Что позволяет снизить критическую массу урана для проведения управляемой цепной реакции?[[choice-2416]]","widgets":{"choice-2416":{"type":"choice","options":["Использование отражающей оболочки","Использование замедлителя нейтронов","Использование урана с минимальным содержанием примесей","Повышение температуры урана","Добавление примесей, поглощающих нейтроны","Использование электрического поля"],"explanations":["Это уменьшает потери нейтронов. Отраженный нейтроны могут вызывать новые реакции деления.","Медленные нейтроны чаще захватываются ядрами урана-235.","Некоторые ядра легко поглощают нейтроны, но при этом не делятся. Если таких примесей слишком много, они перехватывают значительную часть свободных нейтронов.","Не является основным фактором уменьшения критической массы.","Это увеличивает критическую массу.","Это не влияет на протекание ядерных реакции."],"answer":[0,1,2]}},"explanation":"Использование замедлителя нейтронов, отражающей оболочки и уменьшение количества примесей позволяет снизить критическую массу урана с $50$ до $0.8 \\space кг$.","id":"9"},{"content":"Какие факторы влияют на протекание цепной реакции деления ядер урана?[[choice-2791]]","widgets":{"choice-2791":{"type":"choice","options":["Масса урана","Наличие замедлителя нейтронов","Наличие отражающей оболочки","Наличие примесей","Наличие электронов в атомах урана","Радиоактивность окружающих материалов","Химическая активность урана"],"explanations":["Цепная реакция протекает управляемо при массе урана, равной критической. Если масса больше критической, то реакция становится неуправляемой, а если меньше — затухающей.","Ядра урана чаще захватывают именно медленные, а не быстрые нейтроны.","Отраженные нейтроны могут вновь столкнуться с ядрами урана и вызвать их деление.","Ядра некоторых химических элементов поглощают нейтроны без деления. Это уменьшает их количество.","Электроны не участвуют в ядерных реакциях деления.","Внешняя радиоактивность не запускает и не поддерживает цепную реакцию деления.","Химические свойства вещества не влияют на ядерное деление."],"answer":[0,1,2,3]}},"id":"9"},{"content":"Сколько нейтронов испускается при делении ядра урана $^{235}_{92}\\text{U}$, если в результате образуются ядра бария $^{141}_{56}\\text{Ba}$ и криптона $^{92}_{36}\\text{Kr}$?[[choice-3228]]","widgets":{"choice-3228":{"type":"choice","options":["$3$","$2$","$1$","$4$"],"answer":[0]}},"step":1,"hints":["Ядерное уравнение реакции деления:<br />$^{235}_{92}\\text{U} \\space + \\space ^1_0\\text{n} \\space \\to \\space ^{141}_{56}\\text{Ba} \\space + \\space ^{92}_{36}\\text{Kr} \\space + \\space x ^1_0\\text{n}$,<br />где $x$ — число нейтронов.","По закону сохранения сумма массовых чисел исходного ядра урана и нейтрона должна быть равна сумме массовых чисел ядер бария, криптона и нейтронов.","Массовое число записывается сверху слева от обозначения химического элемента или частицы.","Из закона сохранения массового числа:<br />$235 \\space + \\space 1= 141 \\space + \\space 92 \\space + \\space x$.","$236 = 233 \\space + \\space x$,<br />$x = 3$.<br />Испускается 3 нейтрона."],"id":"10"},{"content":"Сколько нейтронов испускается при делении ядра урана $^{235}_{92}\\text{U}$, если образуются ядра ксенона $^{140}_{54}\\text{Xe}$ и стронция $^{94}_{38}\\text{Sr}$?[[choice-3562]]","widgets":{"choice-3562":{"type":"choice","options":["$2$","$1$","$3$","$4$"],"answer":[0]}},"step":1,"hints":["Ядерное уравнение реакции деления:<br />$^{235}_{92}\\text{U} \\space + \\space ^1_0\\text{n} \\space \\to \\space ^{140}_{54}\\text{Xe} \\space + \\space ^{94}_{38}\\text{Sr} \\space + \\space x ^1_0\\text{n}$,<br />где $x$ — число нейтронов.","По закону сохранения сумма массовых чисел исходного ядра урана и нейтрона должна быть равна сумме массовых чисел ядер бария, криптона и нейтронов.","Массовое число записывается сверху слева от обозначения химического элемента или частицы.","По закону сохранения массового числа:<br />$235 \\space + \\space 1= 140 \\space + \\space 94 \\space + \\space x$.","$236 = 234 \\space + \\space x$,<br />$x = 2$.<br />Испускается 2 нейтрона."],"id":"10"}],"mix":1}