Question

【題目】美國“里根”號核動力航空母艦的動力來自核反應(yīng)堆，其中主要的核反應(yīng)方程式是

(1)在括號內(nèi)填出前的系數(shù)；

(2)用m1、m2、m3均分別表示核的質(zhì)量，m表示中子的質(zhì)量，則上述核反應(yīng)過程中一個鈾235核發(fā)生裂變產(chǎn)生的核能ΔE是多少?

(3)假設(shè)核反應(yīng)堆的功率P=6.0×105kW，若一個鈾235核裂變產(chǎn)生的能量為2.8×10-11J， 則該航空母艦在海上航行一個月需要消耗多少千克鈾235?( 鈾235的摩爾質(zhì)量μ= 0.235kg／mol，一月約為t=2.6×106s，阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.0×1023 mol-1。（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】（1）3（2） （3）

【解析】

）根據(jù)質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒求出系數(shù)；先求出質(zhì)量虧損，然后由質(zhì)能方程求出產(chǎn)生的核能；根據(jù)核反應(yīng)釋放的能量與核潛艇需要的能量求出鈾的質(zhì)量。

（1）由質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒可知，產(chǎn)生的中子數(shù)為3；

（2）由題意知，質(zhì)量虧損為△m=m1-m2-m3-2m，由質(zhì)能方程可知，釋放的核能為：△E=△mc2=（ m1-m2-m3-2m）c2；

（3）一個月內(nèi)核反應(yīng)產(chǎn)生的總能量為E=Pt

同時：

所以）

可得：