Question

【題目】受中子轟擊時發(fā)生了裂變，核反應(yīng)式為： ＋200 MeV，x為待求粒子,a是x的個數(shù),則x為________,a=________.一次裂變反應(yīng)質(zhì)量虧損Δm是_____千克？現(xiàn)在建設(shè)發(fā)電能力為5.0×105 kW的核電站， 是原子鍋爐內(nèi)的燃料，假設(shè)核裂變釋放的能量全部用來發(fā)電，1 mol的原子個數(shù)N＝6×1023個，那么一天需U235的質(zhì)量為__________千克？

Answer 1

【答案】 中子 3 3.56×10－28 kg 0.529 kg

【解析】試題分析：核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒，由此可以得出x和a的值；求出發(fā)電站一天發(fā)的電能，然后求出消耗的鈾的質(zhì)量。

根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得核反應(yīng)式為：

由此可知：x為中子，a為3。

根據(jù)質(zhì)能方程：ΔE＝Δmc2

代入數(shù)據(jù)可得：Δm＝3.56×10－28 kg

發(fā)電能力為5.0×105 kW的核電站，一天輸出的電能為：E＝5.0×108×24×3600 J

一個U235裂變時放出的能量為E1＝200×106×1.6×10－19 J

所以每天所需的U235的個數(shù)為n＝E/E1，

這些U235的摩爾數(shù)為：n′=n/N

所需的質(zhì)量為n′與U235的摩爾質(zhì)量相乘即

聯(lián)立以上可得：