问题 问答题

铀核(

23592
U)裂变生成钡(
14156
Ba)和氪(
9236
Kr),已知
23592
U、
14156
Ba、
9236
Kr和中子的质量分别是235.0439u,140.9139u,91.8973u和1.0087u.

(1)写出铀裂变反应方程,并计算一个铀235裂变时放出的能量;

(2)我国秦山核电站功率为3×105kW,假设铀235能够完全裂变,其中一半的核能转化为电能,以上述裂变反应来估算电站一年消耗多少铀235?

答案

(1)根据电荷数和质量数守恒可得:

核反应方程为:92235U+01n→56141Ba+3692Kr+301n

由质能方程得放出的能量为:

△E=△mc2

=200.55 MeV

=3.2×10-11J.

答:该核反应方程为:92235U+01n→56141Ba+3692Kr+301n,释放的核能为:3.2×10-11J.

(2)电站一年发出的电能:

E1=Pt=5×108W×24×3600×360s…①

设每年消耗92235U为mkg,核裂变释放的能量为:

E2=

m
M
NA×200×106×1.6×10-19J=
m
235
×6.02×1023×200×106×1.6×10-19J…②

由能量转化得E1=ηE2

由①②③式得m=2.3×102kg.

答:一年消耗铀235为2.3×102kg.

问答题
单项选择题