Question

利用反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电，这就是核电站．核电站消耗的“燃料”很少，但功率却很大，目前，核能发电技术已经成熟，我国已具备了发展核电的基本条件. 已知铀核的质量为235.0439 u，中子质量为1.0087 u，锶(Sr)核的质量为89.9077 u，氙(Xe)核的质量为135.9072 u．1 u＝1.66×10-27 kg，浓缩铀中铀235的含量占2%。

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

（2）一个铀核发生裂变所释放出的能量是多少？

（3）一座100万千瓦的核电站每年放出的热量是3.2×1016 J。则每年需要多少吨浓缩铀？

 

Answer 1

（1）质量数为136，电荷数为38（2）2.3×10－11 J（3）2.6×104 kg

【解析】

试题分析：(1)根据电荷数守恒和质量数守恒可得：质量数为136，电荷数为38 (4分)

(2)该反应的质量亏损是：

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

根据爱因斯坦质能方程

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

（3）由题意知：Q＝·ΔE·NA (2分)

m＝＝kg＝2.6×104 kg. (2分)

考点：电荷数守恒和质量数守恒 爱因斯坦质能方程