Question

15．2015年，是我國紀(jì)念抗曰戰(zhàn)爭和世界反法西斯戰(zhàn)爭勝利70周年．1945年7月，為了加速日本軍國主義的滅亡，促使日本早日無條件投降，美國在日本的廣島、長崎投下了兩枚原子彈．落在日本廣島的原子彈，其爆炸力相當(dāng)于2×l0⁴tTNT爆炸的能量（約8.4×10¹³J），由此可知該原子彈中鈾235的質(zhì)量是多少千克？（已知裂變的核反應(yīng)方程${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{56}^{141}$Ba+${\;}_{36}^{92}$Kr+3${\;}_{0}^{1}$n+201MeV．阿伏加德羅常數(shù)N_A=6.02×10²³）

Answer 1

分析 根據(jù)核反應(yīng)前后的質(zhì)量得出質(zhì)量虧損，結(jié)合愛因斯坦質(zhì)能方程求出釋放的能量．然后結(jié)合1mol的鈾的質(zhì)量，即可求出．

解答 解：由核反應(yīng)方程知，一個鈾核裂變能放出201MeV的能量，1mol鈾核裂變放出的能量為：
△E₁=6.02×10²³×201MeV=1.936×10¹³J，
1mol鈾核的質(zhì)量為0.235kg，則原子彈中鈾核的質(zhì)量為：
m=$\frac{E}{△{E}_{1}}$×0.235kg=$\frac{8.4×1{0}^{13}}{1.936×1{0}^{13}}$×0.235kg=1.02kg．
答：該原子彈中鈾235的質(zhì)量是1.02kg

點評 本題考查了愛因斯坦質(zhì)能方程的基本運用，關(guān)鍵得出反應(yīng)前后的質(zhì)量虧損，從而得出釋放的能量，基礎(chǔ)題．