题目

题型：同步题难度：来源：

在所有能源中核能具有能量密度大、区域适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能，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。
(1)核反应方程式是反应堆中发生的许多核反应中的一种，为中子，X为待求粒子，a为X的个数，则X为_______，a=_______，以m_U、m_Ba、m_Kr分别表示、、核的质量，m_n、m_p分别表示中子、质子的质量，c为光在真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能△E=_______。
(2)有一座发电能力为P=1.00×10⁶ kW的核电站，核能转化为电能的效率μ=40%。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能△E=2.78×10^-11 J，核的质量m_U=390×10^-27 kg，求每年（1年=3.15×10⁷ s）消耗的的质量。

答案

解：(1)由反应方程可知：x为，a为3，释放的能量为△E=(m_U-m_Ba-m_Kr-2m_n)c²
(2)因核电站发电效率为40%，故核电站消耗的功率为
核电站每年消耗的能量为W=Pt=2.5×10⁹×3.15×10⁷ J=7.875×10¹⁶ J
产生这些能量消耗的铀核的数目2.83×10²⁷
每年消耗的质量为M=nm_U=2.83×10²⁷×390×10^-27 kg=1 103.7 kg