问题 问答题

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

 23592
U+n→
 14156
Ba+
 9236
Kr+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、m_Bamkr分别表示
 23592
U、
 14156
Ba、
 9236
Kr核的质量,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,则在上述核反应过程中放出的核能△E=______.

(2)有一座发电能力为P=1.00×106kW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△E=2.78×10-11J,

 23592
U核的质量mU=390×10-27kg.求每年(1年=3.15×107s)消耗的
 23592
U的质量.

答案

(1)根据电荷数守恒、质量数守恒,知aX的电荷数为0,质量数为3,知X的电荷数为0,质量数为1,为中子,a=3.

根据爱因斯坦质能方程得,释放的核能△E=△mc2=(mu-mBa-mKr-2mn)c2

(2)反应堆每年提供的核能E=

PT
η
 其中T表示1年的时间

以M表示每年消耗的

 23592
U的质量,得M:mu=E:△E

解得M=

mUPT
η△E

代入数据得 M=1.10×103kg

故答案为:故答案为:中子,3,(mu-mBa-mKr-2mn)c2;1.10×103kg

单项选择题
单项选择题