解题思路:(1)根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程.(2)求出核反应中的质量亏损,结合爱因斯坦质能方程求出在核反应中释放的核能.根据能量守恒定律,结合质能方程,即可求解.(3)由热值公式可以求出煤的质量.(4)根据常识分析答题.
(1)根据电荷数守恒和质量数守恒可得:质量数为136,电荷数为38.
反应方程式为:
23592U+
10n→
9038+
13654+10
10n;
(2)该反应的质量亏损是:
△m=235.0439 u+1.0087 u-89.9077 u-135.9072 u-10×1.0087 u=0.1507 u
根据爱因斯坦质能方程:△E=△mc2=0.1507×1.66×10-27×(3×108)2J=2.3×10-11J
由题意知:Q=[m•2%/0.235]•△E•NA,
代入数据解得:m=2.6×104kg=26吨.
(3)由Q=mq可知,需要煤的质量:m=[Q/q]=
1×106×3.6×106J
2.93×107J/kg≈1.23×105kg=123吨;
(4)核反应过程要防止核泄漏,要合理处理核废料,不能随便丢弃核废料.
答:(1)反应方程式为:
23592U+
10n→
9038+
13654+10
10n;
(2)一座100万千瓦的核电站每年放出的热量是3.2×1016J.则每年需要26吨浓缩铀;
(3)每年要消耗123吨标准煤.
(4)核反应过程要防止核泄漏,要合理处理核废料,不能随便丢弃核废料.
点评:
本题考点: 爱因斯坦质能方程.
考点点评: 解决本题的关键知道在核反应过程中电荷数守恒、质量数守恒,以及掌握爱因斯坦质能方程和能量守恒定律.