Question

利用反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电，这就是核电站．核电站消耗的“燃料”很少，但功率却很大，目前，核能发电技术已经成熟，我国已具备了发展核电的基本条件. 已知铀核的质量为235.0439 u，中子质量为1.0087 u，锶(Sr)核的质量为89.9077 u，氙(Xe)核的质量为135.9072 u．1 u＝1.66×10^-27 kg，浓缩铀中铀235的含量占2%。
（1）核反应堆中的“燃料”是U，完成下面的核反应方程式：U＋n→Sr＋Xe＋10n；
（2）一个铀核发生裂变所释放出的能量是多少？
（3）一座100万千瓦的核电站每年放出的热量是3.2×10¹⁶ J。则每年需要多少吨浓缩铀？

Answer 1

（1）质量数为136，电荷数为38（2）2.3×10^－11 J（3）2.6×10⁴ kg

试题分析：(1)根据电荷数守恒和质量数守恒可得：质量数为136，电荷数为38 (4分)
(2)该反应的质量亏损是：
Δm＝235.0439 u＋1.0087 u－89.9077 u－135.9072 u－10×1.0087 u＝0.1507 u    (2分)
根据爱因斯坦质能方程
ΔE＝Δmc²＝0.1507×1.66×10^－27×(3×10⁸)² J＝2.3×10^－11 J              (2分)
（3）由题意知：Q＝·ΔE·N_A           (2分)
m＝＝kg＝2.6×10⁴ kg.          (2分)