DAY17 핵에너지와 신재생 에너지

오늘의 수능패턴 36 핵의 변환과 핵에너지

17	01	EBS 연계 2018학년도 9월 평가원 9번

다음 (가)와 (나)는 원자핵 X를 생성하며 에너지를 방출하는 두 가지 핵반응식이다. 표는 (가), (나)와 관련된 원자핵의 질량을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. X의 중성자 수는 2이다. ㄴ. (나)에서 핵반응 전후 질량수의 합은 같다. ㄷ. [eqn: 2M_{1}]>[eqn: M_{2}-M_{3}]이다.

① ㄱ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ⑤

17	02	EBS 연계 2017학년도 9월 평가원 16번

그림 (가)와 (나)는 핵융합 반응과 핵분열 반응의 예를 순서 없이 나타낸 것이다.

(가)

(나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. (가)는 핵융합 반응이다. ㄴ. (가)에서 핵반응 전후 전하량의 합은 같다. ㄷ. (나)에서 핵반응 전후 질량의 합은 같다.

① ㄱ   ② ㄷ   ③ ㄱ, ㄴ   ④ ㄴ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ③

17	03	2016학년도 7월 교육청 18번

다음은 우라늄과 라듐의 핵반응식이다.

•[eqn: {} _{````92} ^{238}]U → [eqn: {} _{````90} ^{234}]Th+(가)+에너지

•[eqn: {} _{````88} ^{226}]Ra → [eqn: {} _{````86} ^{222}]Rn+(가)+에너지

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 기본 전하량은 e이다.) (2점)

		<보 기>
	ㄱ. (가)의 전하량의 크기는 2e이다. ㄴ. 중성자의 수는 [eqn: {} _{````92} ^{238}]U이 [eqn: {} _{````88} ^{226}]Ra보다 8개 많다. ㄷ. 핵반응에서 발생한 에너지는 질량 결손에 의한 것이다.

① ㄱ   ② ㄷ   ③ ㄱ, ㄴ   ④ ㄴ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ⑤

17	04	2016학년도 6월 평가원 10번

다음은 핵반응에 대한 내용이다.

A

C

C

B

에너지를 생성하는 핵반응에는 질량수가 큰 원자핵이 두 개의 새로운 원자핵으로 쪼개지는 과/와 질량수가 작은 원자핵이 융합하여 질량수가 큰 원자핵으로 되는 이/가 있다. 원자로에서는 우라늄의 핵반응 과정에서 방출되는 고속을/를 느리게 하여 우라늄에 잘 흡수될 수 있도록 감속재를 사용하고, 핵반응에 기여하는 의 수를 줄여 연쇄 반응이 급격히 진행되는 것을 막기 위해 제어봉(흡수재)을 사용한다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (3점)

		<보 기>
	ㄱ. A는 핵분열이다. ㄴ. B에서 핵의 질량의 합은 반응 후가 반응 전보다 크다. ㄷ. C는 중성자이다.

① ㄱ    ② ㄴ    ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄱ, ㄷ    ⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ④

17	05	2016학년도 3월 교육청 13번

다음은 우라늄([eqn: {} _{````92} ^{238}]U)이 중성자([eqn: {} _{0} ^{1}]n)를 흡수한 후 원자핵 X를 거쳐 플루토늄([eqn: {} _{````94} ^{239}]Pu)으로 변환될 때의 핵반응식을 나타낸 것이다.

X

•[eqn: {} _{````92} ^{238}]U+[eqn: {} _{0} ^{1}]n → [eqn: {} _{````92} ^{239}]U →  +[eqn: {} _{-}][eqn: {} _{1} ^{0}]e

(가)

X

•→[eqn: {} _{````94} ^{239}]Pu+

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: {} _{````92} ^{239}]U이 중성자를 흡수하면 핵분열을 일으킨다. ㄴ. X의 양성자수는 93이다. ㄷ. (가)는 전자([eqn: {} _{-}][eqn: {} _{1} ^{0}]e)이다.

① ㄴ   ② ㄷ   ③ ㄱ, ㄴ   ④ ㄱ, ㄷ   ⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ⑤

17	06	EBS연계 2015학년도 수능 13번

다음은 원자핵이 방사선 a, b, c를 방출하는 과정을 핵반응식으로 나타낸 것이다.

[eqn: {} _{````92} ^{238}]U → [eqn: {} _{````90} ^{234}]Th+[eqn: alpha]

[eqn: {} _{````5} ^{12}]B → [eqn: {} _{````6} ^{12}]C +[eqn: beta]

[eqn: {} _{```6} ^{12}]C → [eqn: {} _{````6} ^{12}]C +[eqn: gamma]

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: alpha]는 중성자수가 양성자수보다 크다. ㄴ. [eqn: beta]는 양(+)전하를 띤다. ㄷ. 인체가 방사선에 노출될 경우, 방사선의 종류나 에너지에 따라 인체에 미치는 영향이 다르다.

① ㄱ    ② ㄴ    ③ ㄷ    ④ ㄱ, ㄷ    ⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ③

17	07	2015학년도 10월 교육청 16번

다음은 중수로에 대한 설명과 그 내부에서 일어나는 우라늄([eqn: {} _{````92} ^{235}]U)의 핵반응을 나타낸 것이다.

(가)

(나)

(가)

중수로는 감속재와 냉각재로 중수(D[eqn: {} _{2}]O)를 사용하는 원자로이다. 은/는 속력이 느릴수록 [eqn: {} _{````92} ^{235}]U에 흡수될 가능성이 높다. 중수는 경수(H[eqn: {} _{2}]O)에 비해 의 속력을 느리게 하는 감속 작용이 좋기 때문에 [eqn: {} _{````92} ^{235}]U의 핵분열이 잘 발생한다.

[eqn: {} _{````92} ^{235}]U+10n → +[eqn: {} _{37} ^{97}]Rb+2[eqn: {} _{0} ^{1}]n+에너지

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. (가)는 중성자이다. ㄴ. (나) 물질에 있는 (가)의 수는 137이다. ㄷ. 핵반응 전과 후 입자들의 질량의 합은 서로 같다.

① ㄱ    ② ㄴ    ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄱ, ㄷ    ⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ①

17	08	EBS연계 2015학년도 9월 평가원 16번

그림은 우라늄([eqn: {} ^{238}]U)이 [eqn: {} ^{238}]U → A → B → C → D → [eqn: {} ^{226}]Ra으로 붕괴하는 과정에서 각 원소의 양성자수와 중성자수를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. A의 질량수는 144이다. ㄴ. D는 A의 동위 원소이다. ㄷ. 이 과정에서 베타([eqn: beta]) 붕괴는 3번 일어났다.

① ㄱ    ② ㄴ    ③ ㄷ    ④ ㄱ, ㄴ    ⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ②

17	09	2015학년도 7월 교육청 14번

다음은 원자로에서 일어나는 핵분열 반응식이다.

[eqn: {} _{````92} ^{235}]+( ⓐ ) → [eqn: {} _{````56} ^{141}]Ba+[eqn: {} _{36} ^{㉠}]Kr+3( ⓐ )+에너지

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. ㉠은 92이다. ㄴ. ⓐ는 전자이다. ㄷ. 핵분열 전과 후 입자들의 질량의 합은 같다.

① ㄱ   ② ㄴ   ③ ㄱ, ㄷ   ④ ㄴ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ①

17	10	2015학년도 4월 교육청 17번

다음은 핵융합 반응식을, 그래프는 반응식의 입자 A, B, C의 양성자수와 중성자수를 나타낸 것이다.

(가)

A+B → C+ +에너지

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (3점)

		<보 기>
	ㄱ. 질량수는 C가 A의 2배이다. ㄴ. (가)는 중성자이다. ㄷ. 핵융합에서 방출된 에너지는 질량 결손에 의한 것이다.

① ㄱ   ② ㄷ   ③ ㄱ, ㄴ   ④ ㄴ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ⑤

17	11	2015학년도 3월 교육청 2번

다음은 원자력 발전에서 발전 전후 핵연료봉에 포함된 물질의 비율과 이 발전 과정에서 일어나는 핵반응 중 하나의 반응식을 나타낸 것이다

(나)

(가)

+[eqn: {} _{0} ^{1}]n → [eqn: {} _{````56} ^{141}]Ba+[eqn: {} _{36} ^{92}]Kr+3 +에너지

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (3점)

		<보 기>
	ㄱ. (가)는 [eqn: {} _{````92} ^{235}]U이다. ㄴ. (나)는 [eqn: {} _{0} ^{1}]n이다. ㄷ. 핵연료봉의 질량은 발전 후가 발전 전보다 작다.

① ㄱ   ② ㄷ   ③ ㄱ, ㄴ   ④ ㄴ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ⑤

17	12	EBS연계 2014학년도 수능 3번

다음 A와 B는 태양과 원자력 발전소에서 일어나는 핵반응을 순서 없이 나타낸 것이다.

(가)

A: [eqn: {} _{1} ^{1}]H+[eqn: {} _{1} ^{2}]H → [eqn: {} _{2} ^{3}]He+[eqn: gamma]+약 5.5 MeV

(가)

B: [eqn: {} _{````92} ^{235}]U+ → [eqn: {} _{````56} ^{141}]Ba+[eqn: {} _{92} ^{36}]Kr+3

(가)

+약200MeV

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. A에서는 질량 결손이 일어나지 않는다. ㄴ. B는 원자력 발전소에서 일어나는 반응이다. ㄷ. (가)의 질량수는 2이다.

① ㄴ   ② ㄷ   ③ ㄱ, ㄴ   ④ ㄱ, ㄷ   ⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ①

17	13	2014학년도 10월 교육청 17번

그림은 원자로 안에서 일어나는 [eqn: {} _{```92} ^{235}]U의 핵분열 반응을 모식적으로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. (가)의 질량수는 143이다. ㄴ. 핵분열 반응에서 방출되는 에너지는 질량 결손에 의한 것이다. ㄷ. 중성자의 속도를 줄이기 위해 감속재를 사용한다.

① ㄱ    ② ㄴ    ③ ㄷ    ④ ㄱ, ㄷ    ⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ⑤

17	14	EBS연계 2014학년도 9월 평가원 17번

다음은 원자로의 작동 원리를 소개하는 내용이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. (가)는 중성자([eqn: {} _{0} ^{1}]n)이다. ㄴ. 크립톤([eqn: {} _{36} ^{92}]Kr)의 중성자수는 56이다. ㄷ. 핵반응 전과 후 입자들의 질량의 합은 서로 같다.

① ㄴ    ② ㄷ    ③ ㄱ, ㄴ    ④ ㄱ, ㄷ    ⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ③

17	15	EBS연계 2014학년도 6월 평가원 17번

다음 (가)와 (나)는 [eqn: {} _{4} ^{2}]He 원자핵을 생성하며 에너지를 방출하는 두 가지 핵반응식이다. X는 어떤 원자핵이며, Y는 어떤 핵자이다. 표는 원자 번호와 질량수에 따른 원자핵의 질량을 나타낸 것이다.

(가) 2 ⟶ [eqn: rmpile{4#2}He]

X

(나) 2 +[eqn: rmpile{3#1}He] ⟶ [eqn: rm pile{4#2}He]+

X

Y

원자 번호	질량수	원자핵의 질량
1	1	[eqn: M _{1}]
	2	[eqn: M _{2}]
	3	[eqn: M _{3}]
2	3	[eqn: M _{4}]
	4	[eqn: M _{5}]

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (3점)

		<보 기>
	ㄱ. [eqn: {} _{2} ^{4}]He의 중성자수는 4이다. ㄴ. (가)의 핵반응에서 결손된 질량은 2[eqn: M _{2}]-[eqn: M _{5}]이다. ㄷ. Y는 양성자이다.

① ㄱ    ② ㄴ    ③ ㄷ    ④ ㄱ, ㄷ    ⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ②

오늘의 수능패턴 37 여러 가지 발전과 신재생 에너지

17	16	2018학년도 수능 2번

그림은 여러 가지 발전 방식을 나타낸 것이고, 표의 A, B, C는 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ에서 일어나는 에너지 전환을 순서 없이 나타낸 것이다.

에너지 전환
A	역학적 에너지→전기 에너지
B	빛에너지→전기 에너지
C	핵에너지→역학적 에너지→전기 에너지

Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ에서 일어나는 에너지 전환으로 가장 적절한 것은?  [3점]

	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ		Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
①	A	B	C	②	B	A	C
③	B	C	A	④	C	A	B
⑤	C	B	A

정답 ②

17	17	EBS 연계 2018학년도 6월 평가원 2번

표는 여러 가지 발전 방식과 특징을 나타낸 것으로, A, B, C는 태양광 발전, 조력 발전, 풍력 발전을 순서 없이 나타낸 것이다.

발전 방식	특징
A	조석 간만의 차를 이용하여 전기 에너지를 생산한다.
B	자연의 바람으로 발전기를 돌려 전기 에너지를 생산한다.
C	태양의 빛에너지를 이용하여 전기 에너지를 생산한다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

		<보 기>
	ㄱ. A는 화석 연료의 연소에 의해 오염 물질을 배출한다. ㄴ. B의 발전기는 전자기 유도를 통해 전기를 생산한다. ㄷ. C는 날씨의 영향을 받지 않는다.

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄱ, ㄷ ⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ②

17	18	EBS연계 2017학년도 수능 9번

그림은 풍력 발전, 연료 전지, 태양광 발전을 통해 전기를 공급 받고 태양열 에너지, 지열 에너지를 이용하는 친환경 주택을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은? [2점]

① 풍력 발전에서는 역학적 에너지가 전기 에너지로 전환된다.

② 연료 전지는 전자기 유도를 통해 전기를 생산한다.

③ 태양광 발전에서는 수증기로 터빈을 돌려 전기를 생산한다.

④ 태양열 에너지는 핵분열 과정을 통해 얻는다.

⑤ 지열 에너지는 화석 연료를 연소시켜 얻는다.

정답 ①

17	19	EBS연계 2016학년도 수능 16번

그림 (가), (나), (다)는 각각 태양광 발전소, 수력 발전소, 원자력 발전소를 나타낸 것이다.

(가)              (나)              (다)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. (가)는 터빈을 돌려 전기를 생산한다. ㄴ. (나)는 중력에 의한 퍼텐셜 에너지를 이용한다. ㄷ. (다)는 핵이 분열할 때 방출되는 에너지를 이용한다.

① ㄱ   ② ㄴ   ③ ㄷ   ④ ㄴ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ④

17	20	2016학년도 4월 교육청 1번

그림은 화력 발전, 수력 발전, 태양광 발전 방식을 나타낸 것이다.

화력 발전         수력 발전       태양광 발전

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. 화력 발전에는 열에너지가 운동 에너지로 전환되는 과정이 있다. ㄴ. 수력 발전은 물의 낙차를 이용한다. ㄷ. 광전 효과로 3가지 발전 방식의 원리를 모두 설명할 수 있다.

① ㄱ    ② ㄴ    ③ ㄷ    ④ ㄱ, ㄴ    ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ④

17	21	2015학년도 수능 2번

다음은 발전 방식 A∼D를 3가지 기준에 따라 분류한 것을 나타낸 것이다. A∼D는 각각 수력, 화력, 원자력, 태양광 발전 방식 중 하나이다.

분류 기준	예	아니오
화석 연료를 연소 시켜 발생하는 에너지를 이용하는가?	A	B, C, D
열에너지를 운동 에너지로 바꾸는 과정이 필요한가?	A, B	C, D
전자기 유도 현상을 이용하여 전기 에너지를 생성하는가?	A, B, C	D

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. A는 화력 발전 방식이다. ㄴ. B는 물의 중력 퍼텐셜 에너지 차를 이용한 발전 방식이다. ㄷ. D는 날씨의 영향을 받는다.

① ㄱ    ② ㄴ    ③ ㄷ    ④ ㄱ, ㄴ    ⑤ ㄱ, ㄷ

정답 ⑤

17	22	2015학년도 3월 교육청 1번

그림은 전동기가 연결된 태양 전지에 빛을 비추었을 때 전동기가 작동하는 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. 태양 전지는 교류 전류를 발생시킨다. ㄴ. 전동기는 전류의 자기 작용을 이용한 장치이다. ㄷ. 전동기는 전기 에너지를 역학적 에너지로 전환시킨다.

① ㄱ   ② ㄴ   ③ ㄱ, ㄷ   ④ ㄴ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ④

17	23	2014학년도 7월 교육청 14번

그림은 반도체 A와 B를 접합해 만든 태양 전지에 빛을 비추었을 때, 저항 R에 b → R → a 방향으로 전류가 흐르는 것을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 반도체의 온도는 일정하다.) (3점)

		<보 기>
	ㄱ. B는 n형 반도체이다. ㄴ. 접합부에서는 A에서 B 방향으로 전기장이 형성되어 있다. ㄷ. 빛의 세기가 증가하면 R에 흐르는 전류의 세기는 감소한다.

① ㄱ   ② ㄴ   ③ ㄱ, ㄷ   ④ ㄴ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ②

17	24	2014학년도 3월 교육청 10번

그림은 수소 연료 전지의 구조와 원리를 모식적으로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. 수소는 전자를 내놓고 수소 이온이 된다. ㄴ. 전자의 이동 방향은 (나)이다. ㄷ. A는 물이다.

① ㄱ   ② ㄴ   ③ ㄱ, ㄷ   ④ ㄴ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ③