Question

₉₂²³⁵U受中子轰击时会发生裂变，产生₅₆¹³⁹Ba和₃₆⁹⁴Kr，同时放出能量．已知每个铀核裂变释放的平均能量为200MeV．
（1）写出核反应方程；
（2）现在要建设发电功率为5×10⁵ kW的核电站，用²³⁵U作核燃料，假设核裂变释放的能量一半转化为电能，那么该核电站一天消耗²³⁵U多少千克？（阿伏加德罗常数取6.0×10²³mol^-1）．

Answer 1

分析：（1）核反应过程中质量数与核电荷数守恒，据此写出核反应方程式；
（2）求出发电站一天发的电能，然后求出消耗的铀的质量．

解答：解：（1）由质量数与核电荷数守恒可知，
核反应方程为：

235 92

U+

1 0

n→

139  56

Ba+

94 36

Kr+3

1 0

n+200 MeV．
（2）电站一天发出的电能E₁=Pt=5×10⁸W×24×3600s，①
设每天消耗

235   92

U为mkg，核裂变释放的能量为：
E₂=

m

M

N_A×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 ③
由①②③式得m=1.06 kg．
答：（1）核反应方程是

235 92

U+

1 0

n→

139  56

Ba+

94 36

Kr+3

1 0

n+200 MeV．
（2）该核电站一天消耗²³⁵U1.06kg．

点评：写核反应方程式时要注意：核反应过程中，质量数与核电荷数守恒；求核电站消耗的铀的质量是本题的难点，要会根据物质的质量求出物质所含有的核的个数．