Question

【题目】已知铀235的质量为235.043 9 u,钡141的质量为140.913 9 u,氪92 的质量为91.897 3 u,每个中子质量为1.0087 u,1 kg铀235发生的铀核裂变所放出的能量相当于多少吨优质煤完全燃烧时放出的能量?(1 kg优质煤完全燃烧时能产生 2.9×107 J的热量)

Answer 1

【答案】2.84×103 t

【解析】质量亏损为Δm=(mU+mn)-(mBa+mKr+3mn)=236.052 6u-235.837 3 u=0.2153u。

释放的能量ΔE=Δmc2≈201 MeV

1 kg铀235 含有的铀原子核数目为N=×6.02×1023=2.56×1024个

1 kg铀完全反应释放的总能量为E总=N·ΔE=2.56×1024×201×106×1.60×10-19 J=8.23×1013 J

1 t煤完全燃烧释放的能量为E=1000×2.9×107 J=2.9×1010 J

故 1kg 铀完全反应相当于这样的煤完全燃烧的质量为n=2.84×103t。