2017-2018学年人教版选修3-5核裂变、核聚变、粒子和宇宙 第1课时 作业
2017-2018学年人教版选修3-5核裂变、核聚变、粒子和宇宙  第1课时 作业第4页

  =(mU-mBa-mKr-2mX)c2,则C对,D错.

  三、非选择题

  15.U受中子轰击时会发生裂变,产生Ba和Kr,同时放出200 MeV的能量,现要建设发电能力是50万千瓦的核电站,用铀235作为原子锅炉的燃料,假设核裂变释放的能量全部被用来发电,那么一天需要纯铀235的质量为多少?(阿伏加德罗常数取6.02×1023 mol-1)

  解析:每天发电的总量

  E=24×3.6×103×5×108 J=4.32×1013 J.

  要得到这么多能量需要裂变的铀原子数目

  n==1.35×1024(个).

  则对应的质量

  m=·μ=×235×10-3 kg=0.527 kg.

  答案:0.527 kg

  16.太阳内部持续不断地发生着四个质子聚变为一个氦核的热核反应,这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能量来源.(mp=1.007 3 u,mHe=4.002 6 u,me=0.000 55 u)

  (1)写出这个核反应方程;

  (2)这一核反应能释放多少能量?

  (3)已知太阳每秒释放的能量为3.8×1026 J,则太阳每秒减少的质量为多少?

  解析:(1)核反应方程是4H→He+X,而X只能是2个正电子,因此核反应方程应是4H→He+2e.

  (2)反应前的总质量为

  m1=4mp=4×1.007 3 u=4.029 2 u.

  反应后的总质量为

  m2=mHe+2me=4.002 6 u+2×0.000 55 u=4.003 7 u

  质量亏损为Δm=m1-m2=0.025 5 u.

  根据爱因斯坦质能方程得释放的能量为

  ΔE=0.025 5×931.5 MeV=23.75 MeV.

  (3) 根据爱因斯坦质能方程得太阳每秒减少的质量为

  Δm′== kg=4.2×109 kg.

  答案:(1)4H→He+2e (2)23.75 MeV

  (3)4.2×109 kg