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
+
→
+
+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、mBa、mKr分别表示
、
、
核的质量,mn、mP分别表示中子、质子的质量,c为光在真空中的传播速度,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ΔE=2.78×10-11J,
核质量mU=390×10
的质量.
解析:根据质量数守恒和电荷数守恒书写核反应方程.计算质量亏损,再用质能方程计算核反应过程中放出的核能.
(1)
3 (mU-mBa-mKr-2mn)c2
(2)反应堆每年提供的核能E总=![]()
其中T表示1年的时间
以M表示每年消耗的
的质量,得M∶mU=E总∶ΔE
解得:M=![]()
代入数据得M=1.10×