受中子轰击时会发生裂变，产生和，同时放出能量.已知每个铀核裂变释放的平均能量为200 MeV.(1)写出核反应方程;(2)现在要建设发电功率为5×105 kW的

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受中子轰击时会发生裂变，产生

和

，同时放出能量.已知每个铀核裂变释放的平均能量为200 MeV.
(1)写出核反应方程;
(2)现在要建设发电功率为5×10⁵ kW的核电站，用²³⁵U作核燃料，假设核裂变释放的能量一半转化为电能，那么该核电站一天消耗²³⁵U多少千克？(阿伏加德罗常数取6.0×10²³ mol^-1)

答案

(1)

→

+200 MeV (2)1.06 kg

解析

(1)核反应方程

→

+200 MeV. (2分)
(2)电站一天发出的电能E₁=Pt ①(2分)
设每天消耗

为m kg，核裂变释放的能量为
E₂=m×10³×6.0×10²³×200×10⁶×1.6×10^-19/235                                       ②(2分)
由能量转化得E₁=ηE₂                                                                                    ③(2分)
由①②③式得m="1.06" kg.                                                                                  (2分)

举一反三

如图所示，静止在匀强磁场中的

Li核俘获一个速度为v₀=7.7×10⁴m/s的中子而发生核反应，

Li＋

H＋

He,
若已知He的速度为v₂=2.0×10⁴m/s，其方向跟中子反应前的速度方向相同，求：
(1)

H的速度是多大？
(2）在图中画出粒子

H和

He的运动轨迹，并求它们的轨道半径之比．
(3）当粒子

He旋转了3周时，粒子

H旋转几周？

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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，我国已经具备了发展核电的基本条件。
(1) 核反应堆中的"燃料"是

，完成下面的核反应方程式：

（）

(2)一座100万千瓦的核电站，每年需要多少浓缩铀？
已知铀235的质量为390.3139×10^-27kg，中子质量为1.6749×10^-27kg，钡141的质量为234.0016×10^-27kg，氪92的质量为152.6047×10^-27kg，浓缩铀中铀235的含量占2%。

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，属类型；

，属类型；
（2）用高速的粒子去轰击未知的靶核，根据有关数据来确定靶核的“身份”，是近代物理研究上常用的一种方法．现用一质子以1.0×10⁷m/s的速度与一个静止的未知核碰撞，碰撞后质子以6.0×10⁶m/s的速度反向弹回，未知核以4.0×10⁶m/s的速度沿质子原来的方向运动．已知质子的质量是1.67×10^-27kg，试根据以上信息确定未知核是什么．

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1996年清华大学和香港大学的学生合作研制出太阳能汽车，该车是利用太阳能电池将所接受的太阳光转化为电能提供给电动机驱动汽车的．已知车上太阳能电池正对太阳时，电池加在电动机上的电压为U，通过的电流为I，电动机的直流电阻为R，太阳辐射能量的总功率为P，太阳光垂直照射到该太阳能电池的面板（接受太阳光能的装置）时，单位面积的辐射功率为

．问：
　　（1）此时电动机的效率＝________________．
（2）假若太阳光在穿过太空及地球表面大气层到达地面时，沿途的能量损耗忽略不计，求太阳到地球的距离r
（3）太阳辐射的能量实际上由质子参与的一系列反应产生，而这一系列的反应的总效果相当于下述核反应：

．若质子

，氦核

．正电

的质量分别为

，

，试求在1秒内参与上述热核反应的质子数目．

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已知一个氢原子核质量为1.673×10^-27kg，
一个锂原子核质量为11.6505×10^-27kg，一个氦
原子核质量为6.646×10^-27kg，有一个锂核（₃⁷Li）受到一个质子的轰击变成两个α粒子。
（1）写出核反应方程式；
（2）求释放的核能为多少焦耳？

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