题目内容

在所有能源中,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+++aX是反应堆中发生的许多核反应中的一种,为中子,X为待求粒子,a为X的个数,则X为______________,a=______________.以mU、mBa、mKr分别表示核的质量,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ΔE=______________.

(2)有一座发电能力为P=1.00×106 kW的核电站,核能转化为电能的效率μ=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ΔE=2.78×10-11J,核的质量mU=390×10-27 kg,求每年(1年=3.15×107s)消耗的的质量.

 

【答案】

(1)  3  (mU-mBa-mKr-2mn)c2   (2)1 105 kg

【解析】

试题分析:(1)由核反应方程可知:X为,a为3,释放的能量为ΔE=(mU-mBa-mKr-2mn)c2.

(2)因电站发电效率为40%,

故电站消耗U235的功率为P==2.5×106 kW,

电站每年消耗U235的能量为W=Pt=2.5×109×3.15×107 J=7.875×1016J,

每年消耗的U235的质量为

M==1 105 kg.

考点:核反应方程 质能方程 功率 效率 核能的利用

点评:任何的关于能量的利用都会涉及到效率的问题,关键是正确找出能量之间的转换与守恒,宏观世界应用的知识照样应用于微观世界。

 

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