Question

利用反應堆工作時釋放出的熱能使水汽化以推動汽輪發電機發電，這就是核電站.核電站消耗的“燃料”很少，但功率卻很大.目前，我國核能發電技術已經成熟，已經具備了發展核電的基本條件.

（1）核反應堆中的“燃料”是U，完成下面的核反應方程式

U＋n→Sr＋Xe＋10n

（2）一座100萬千瓦的核電站，每年需要多少千克濃縮鈾？已知鈾核的質量為235.0439 u，氙（Xe）的質量為135.9072 u，鍶（Sr）的質量為89.9077 u，中子質量為1.0087 u，1 u＝1.66×10^－27 kg，濃縮鈾中鈾235的含量占2%.

Answer 1

解析：（1）U＋n→Sr＋Xe＋10n.

（2）核電站每年放出的熱量：

Q＝P·t＝1.0×10⁹×3.6×10³×24×365 J＝3.2×10¹⁶ J.

一個U裂變放出的能量：

E＝Δm·c²

＝（235.0439－89.9077－135.9072－9×1.0087）×1.66×10^－27×（3×10⁸）² J

＝2.3×10^－11 J

需要濃縮鈾：

m＝·m_U

＝kg

＝2.7×10³ kg.

答案：（1）38  136

（2）2.7×10³ kg