Question

核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能．核电站就是利用核反应堆释放的核能转化为电能．

Answer 1

解题思路：（1）根据爱因斯坦质能方程求出释放的核能；（2）根据能量守恒定律求解每年消耗的 23592U的质量．

（1）核反应方程式

23592U+⁰₁n→

14156Ba+

9236Kr+3⁰₁n 中，质量亏损为：

△m=m_U-m_Ba-2m_n

释放的核能为：

△E=△m•c²=(mU−mBa−2mn)c2

（2）反应堆每年提供的核能：

E总＝

PT

η ①

（其中T表示1年的时间）

以M表示每年消耗的

23592U的质量，得：

M：m_U=E_总：△E ②

解得：M＝

mUPT

η△E ③

代入数据得：

M=

mUPT

η△E=

390×10−27×109×3.15×107

0.4×2.78×10−11=1.10×10³kg

答：（1）在上述核反应过程中放出的核能△E为(mU−mBa−2mn)c2．

（2）每年消耗的

23592U的质量为1.10×10³kg．

点评：

本题考点： 爱因斯坦质能方程．

考点点评： 本题关键是明确爱因斯坦质能方程和能量守恒定律，用质能方程求解核能，用能量守恒定律求解消耗的核燃料质量，不难．