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

  多核反应中的一种,10n为中子,X为待求粒子,a为X的个数,则X为________,a=________.以mU、mBa、mKr分别表示235 92U、141 56Ba、9236Kr核的质量,mn、mp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ΔE是多少?

  (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η=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放出的核能ΔE=2.78×10-11 J,核的质量mU=390×10-27 kg,求每年(1年=3.15×107 s)消耗的235 92U的质量.

【解析】 (1)由反应方程可知:X为10n,a为3,释放的能量为

  ΔE=(mU-mBa-mKr-2mn)c2.

  (2)因电站发电效率为40%,故电站消耗235 92U的功率为P′=P40%=10640% kW=2.5×106 kW,

  电站每年消耗235U的能量为W=P′t=2.5×109×3.15×107 J=7.875×1016 J.

  每年消耗235 92U的质量为

  M=WΔE •mU=7.875×1016×390×10-272.78×10-11kg

  =1 105 kg.

【答案】 (1)10n 3 (mU-mBa-mKr-2mn)c2 (2)1 105 kg

14. 1964年10月16日,我国在新疆罗布泊沙漠成功地进行了第一颗原子弹爆炸实验,结束了中国无核时代.

(1)原子弹爆炸实际上是利用铀核的裂变释放出巨大的能量,由于裂变物质的体积超过临界体积而爆炸.

①完成核裂变反应方程

+→( )Xe++2+200百万电子伏特

②铀原子核裂变自动持续下去的反应过程叫什么?产生这种反应的条件必须是什么?

(2)为了防止铀核裂变产物放出的各种射线危害人体和污染环境,需采用哪些措施?(举两种)

解析:(1)① ②链式反应 中子再生率大于1

(2)核反应堆外面需要修建很厚的水泥防护层,用来屏蔽射线;放射性废料要装入特制的容器,埋入地层深处进行处理.