Question

16．科学家估算四川汶川特大地震释放的能量相当于200万个在广岛投掷的原子弹的能量，根据下列数据估算这次地震释放的能量：
（1）广岛原子弹释放的核能可用下面的典型裂变反应方程式表示；

反应方程下方的数字是中子及有关原子的静止质量（以原子量u为单位）．已知1u的质量对应的能量为930MeV，此裂变反应释放出的能量是多少？
（2）广岛原子弹内含纯铀235共1kg，该原子弹爆炸释放的能量为多少？由此估算汶川地震释放能量约是多少？

Answer 1

分析 （1）根据核反应前后的质量得出质量亏损，结合爱因斯坦质能方程求出释放的能量．
（2）根据铀的质量得出铀原子核的个数，结合一个原子核释放的能量得出原子弹爆炸释放的能量，从而估算出地震释放的能量．

解答 解：（1）此裂变反应中的质量亏损为：
△m=（235.043 9+1.008 7）u-（138.917 8+93.915 4+3×1.008 7）u=0.193 3u，
释放出的能量为：
E₁=0.193 3×930MeV=179.8MeV．
（2）广岛原子弹内含纯铀235共1kg，含有${\;}_{92}^{235}$U原子核的个数为：
N=$\frac{M}{m}$N_A=2.56×10²⁴．
1个广岛原子弹爆炸释放的能量为：
E₂=2.56×10²⁴×179.8MeV=4.60×10²⁶ MeV．
汶川地震释放能量约为：
E=200×10⁴E₂=1.47×10²⁰ J．
答：（1）此裂变反应释放出的能量是179.8MeV；　
（2）该原子弹爆炸释放的能量为4.60×10²⁶ MeV，汶川地震释放能量约是1.47×10²⁰ J．

点评 本题考查了爱因斯坦质能方程的基本运用，关键得出反应前后的质量亏损，从而得出释放的能量，基础题．