Question

受中子轟擊時(shí)會(huì)發(fā)生裂變，產(chǎn)生和，同時(shí)放出200 MeV的能量.現(xiàn)要建設(shè)發(fā)電功率是5×10⁵ kW的核電站，由鈾235作為原子鍋爐的燃料.假設(shè)核裂變釋放的能量全部被用來(lái)發(fā)電，那么一天需純鈾235的質(zhì)量為多大？（阿伏加德羅常數(shù)6.02×10²³個(gè)/mol）

 

Answer 1

【答案】

0.527 kg

【解析】

試題分析：鈾235釋放的能量等于一天發(fā)電的電能，計(jì)算出發(fā)電功率為5×10⁵ kW的發(fā)電站一天發(fā)出的電能，也就是一天所需要的235釋放的核能，進(jìn)而求得鈾235的質(zhì)量.先根據(jù)發(fā)電功率計(jì)算出每天應(yīng)發(fā)電能的總量為E=24×3.6×10³×5×10⁵×10³=4.32×10¹³ J,

要得到這么多能量需要裂變的鈾原子數(shù)目為n==1.35×10²⁴個(gè)，

則對(duì)應(yīng)的質(zhì)量為m=×235×10^-3 kg=0.527 kg

考點(diǎn)：原子核反應(yīng) 裂變 核能的利用

點(diǎn)評(píng)：本題解題關(guān)鍵是熟練掌握并正確理解重核的裂變。當(dāng)鈾原子核在裂變時(shí)，產(chǎn)生大量的熱，并且同時(shí)放出2-3個(gè)中子，產(chǎn)生的中子繼續(xù)轟擊分裂后的鈾核，如此下去，越來(lái)越多的鈾核同時(shí)裂變，將產(chǎn)生越來(lái)越劇烈的反應(yīng)，我們把反應(yīng)叫做鏈?zhǔn)椒磻?yīng)．核電站是利用原子核的裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)產(chǎn)生的能量發(fā)電，它的核心是反應(yīng)堆。