Question

（6分）2011年3月11日，日本發生了地震和海嘯災難，致使福島核電出現核泄漏。為減少放射性污染，電力公司利用“人工浮島”（一個鋼制的空心浮體）儲存放射性污水，該浮體是用8×l0⁶ kg的鋼板制成的一個外形長140 m，寬50 m、高3m的空心長方體。問：
（1）為了不使“人工浮島”沉入海底，該浮體最多可以儲存質量為多少千克的放射性污水？（為了計算方便，海水的密度取1.0×10³kg/m³，g＝10N/kg）
（2）請你談談核能發電與火力發電相比的優點和可能帶來的問題

Answer 1

（1）1.3×10⁷ kg
（2）核能發電的優點：省燃料，污染小、成本低可能帶來的問題：核泄漏（或核輻射、核污染、核廢料）

試題分析：（1）當浮體恰好浸沒前排開水的體積V_排=140m×50m×3m=2.1×10⁴m³
“人工浮島”受到的最大浮力F_浮=_水g V_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×2.1×10⁴m³=2.1×10⁸N
二力由平衡條件得：F_浮=G=m_浮體g+m_污g，則
m_污= F_浮/g—m_浮體=2.1×10⁸N/10N/kg—8×10⁶ kg=1.3×10⁷ kg
（2）核能的利用應綜合其優缺點