Question

【題目】用一個中子轟擊92235U，可發生裂變反應生成 Ba和 Kr，已知 U的質量為235.043 9u， Ba的質量為140.9139u， Kr的質量為91.8973u，中子質量為1.008 7u，
（1）請寫出裂變中的核反應方程，
（2）求一個 U在裂變反應中釋放的核能
（3）lg U全部反應釋放的能量為多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：根據質量數和電荷數守恒可得該核反應方程為： U+ n→ Ba+ Kr+3 n

（2）解：反應前后質量虧損為：

△m=（235.0439+1.0087﹣140.9139﹣91.8973﹣3×1.0087）u

=0.2153u

根據根據愛因斯坦質能方程△E=△mc2可以求出釋放能量為：

△E=△mc2=0.2153×930MeV=2×102 MeV

（3）解：1g鈾235的摩爾數為n= ≈4.3×10﹣3；

1Kg鈾235個數為N=4.3×10﹣3×6.02×1023=2.59×1021個；

因此1Kg鈾235完全裂變時釋放的能量E=2.59×1021×2×102 MeV=5.18×1023MeV

【解析】（1）根據質量數和電荷數守恒可正確書寫核反應方程；（2）算出反應前后質量虧損，根據愛因斯坦質能方程△E=△mc2可以求出釋放能量；（3）根據質量可知摩爾數，從而算出鈾核的個數，進而確定釋放的能量．
【考點精析】掌握核裂變與核聚變和質能方程是解答本題的根本，需要知道所有核反應的反應前后都遵守：質量數守恒、電荷數守恒；愛因斯坦的相對論指出：物體的能量和質量之間存在著密切的聯系，它們的關系是：E = mc2，這就是愛因斯坦的質能方程．