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)核反应方程式
U+
n→
Ba+
Kr+
X
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,
为X的个数,则X为 ,
= ,以mu、mBa、mKr,分别表示
U、
Ba、
Kr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??E=
(2)有一座发电能力为P=1.00×106kW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中放出的核能??E=2.78×10-11J,
U核的质量mu=390×10-27kg.求每年(1年=3.15×107s)消耗的
U的质量.
(1)n,3,(mU-mBa-mKr-2mn)c2;(2)1.10×103k![]()
解析:
(1)链式反应中会放出中子n,所以x为n
由质量数和电荷数守恒得
=3.
由质能方程得
??E=(mU-mBa-mKr-2mn)c2。
(2)每年提供的总能量为E总=P
/η设一年消耗质量为M总
则
=1.01×103k![]()