Question

利用反應(yīng)堆工作時釋放出的熱能使水汽化以推動汽輪發(fā)電機發(fā)電，這就是核電站．核電站消耗的“燃料”很少，但功率卻很大，目前，核能發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成熟，我國已具備了發(fā)展核電的基本條件. 已知鈾核的質(zhì)量為235.0439 u，中子質(zhì)量為1.0087 u，鍶(Sr)核的質(zhì)量為89.9077 u，氙(Xe)核的質(zhì)量為135.9072 u．1 u＝1.66×10-27 kg，濃縮鈾中鈾235的含量占2%。

（1）核反應(yīng)堆中的“燃料”是U，完成下面的核反應(yīng)方程式：U＋n→Sr＋Xe＋10n；

（2）一個鈾核發(fā)生裂變所釋放出的能量是多少？

（3）一座100萬千瓦的核電站每年放出的熱量是3.2×1016 J。則每年需要多少噸濃縮鈾？

 

Answer 1

（1）質(zhì)量數(shù)為136，電荷數(shù)為38（2）2.3×10－11 J（3）2.6×104 kg

【解析】

試題分析：(1)根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可得：質(zhì)量數(shù)為136，電荷數(shù)為38 (4分)

(2)該反應(yīng)的質(zhì)量虧損是：

Δm＝235.0439 u＋1.0087 u－89.9077 u－135.9072 u－10×1.0087 u＝0.1507 u (2分)

根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程

ΔE＝Δmc2＝0.1507×1.66×10－27×(3×108)2 J＝2.3×10－11 J (2分)

（3）由題意知：Q＝·ΔE·NA (2分)

m＝＝kg＝2.6×104 kg. (2分)

考點：電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒 愛因斯坦質(zhì)能方程