在其他能源中,核能具有能量密度大、地区适应性强的优势.在核电站中,核反应堆释放的核能被转化为电能.核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应,释放出大量核
题型:不详难度:来源:
在其他能源中,核能具有能量密度大、地区适应性强的优势.在核电站中,核反应堆释放的核能被转化为电能.核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应,释放出大量核能. (1)核反应方程式 +n→ + +aX是反应堆中发生的许多核反应中的一种,n为中子,X为待求粒子,a为X的个数,则X为______,a=______.以mU、mBa、mKr分别表示 、 、 的质量.mn、mp分别表示中子、质子的质量,c为光在真空中传播的速度,则在上述反应过程中放出的核能ΔE=__________________________. (2)有一座发电能力为P=1.00×106 kW的核电站,核能转化为电能的效率η=40%.假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应,已知每次核反应过程放出的核能ΔE=2.78×10-11 J, 的质量mU=390×10-27 kg.求每年(1年=3.15×107 s)消耗的 的质量. |
答案
(1)中子 3 [mU-(mBa+mKr+2mn)]c2 (2)1104.77 kg |
解析
(1)由电荷数守恒易判定X的电荷数为0,这说明X即为中子.据质量数守恒有235+1=141+92+a,则a=3 反应中的质量亏损 Δm=mU-(mBa+mKr+2mn) 据质能方程得 ΔE=Δmc2=[mU-(mBa+mKr+2mn)]c2 (2)在1年内输出的电能 W=Pt W总=![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200120/20200120145222-97262.gif) 因ΔE=2.78×10-11 J,则核反应数n=![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200120/20200120145223-21103.gif) 故消耗的 的质量为 m=n·mU= mU="1104.77" kg. |
举一反三
质子质量mp,中子质量为mn,它们结合成质量为m的氘核,放出能量应为( ) |