Question

受中子轰击时发生了裂变，核反应式为： ＋200 MeV，x为待求粒子,a是x的个数,则x为________,a=________.一次裂变反应质量亏损Δm是_____千克？现在建设发电能力为5.0×10⁵ kW的核电站， 是原子锅炉内的燃料，假设核裂变释放的能量全部用来发电，1 mol的原子个数N＝6×10²³个，那么一天需U235的质量为__________千克？

Answer

中子 3 3.56×10－28 kg 0.529 kg

【解析】试题分析：核反应过程中质量数与核电荷数守恒，由此可以得出x和a的值；求出发电站一天发的电能，然后求出消耗的铀的质量。

根据质量数守恒和电荷数守恒可得核反应式为：

由此可知：x为中子，a为3。

根据质能方程：ΔE＝Δmc2

代入数据可得：Δm＝3.56×10－28 kg

发电能力为5.0×105 kW的核电站，一天输出的电能为：E＝5.0×108×24×3600 J

一个U235裂变时放出的能量为E1＝200×106×1.6×10－19 J

所以每天所需的U235的个数为n＝E/E1，

这些U235的摩尔数为：n′=n/N

所需的质量为n′与U235的摩尔质量相乘即

联立以上可得：