故D正确．
三、重核裂变中核能的计算
重核裂变中核能的计算，与前面介绍的核能的计算方法基本相同． 1．根据爱因斯坦质能方程计算，ΔE＝Δmc2.
2．根据原子质量单位计算，1 u相当于931.5 MeV的能量，ΔE＝Δm(u)×931.5 MeV. 3．根据能量守恒定律计算．
例
3
2351141921 92U＋0n→ 56Ba＋36Kr＋30n.
铀核裂变的许多核反应中的其中一个是
141921
(1)试计算一个铀235原子核裂变后释放的能量(235 92U、 56Ba、36Kr、0n的质量分别为
235.043 9 u、140.913 9 u、91.897 3 u、1.008 7 u,1 u相当于931.5 MeV)；
(2)1 kg铀235原子核发生上述裂变时能放出多少核能？这相当于完全燃烧多少煤释放的能量？(煤的热值为2.94×107 J/kg)
答案 (1)200.6 MeV (2)5.14×1026MeV 相当于完全燃烧2 797.3 t煤
解析 (1)裂变反应的质量亏损为
Δm＝(235.043 9＋1.008 7－140.913 9－91.897 3－3×1.008 7) u＝0.215 3 u．一个铀235原子核裂变后释放的能量为
ΔE＝Δmc2＝0.215 3×931.5 MeV≈200.6 MeV. (2)1 kg铀235原子核中含原子核的个数为 103
N＝×6.02×1023≈2.56×1024个，
2351 kg铀235原子核发生裂变时释放的总能量
ΔEN＝N·ΔE＝2.56×1024×200.6 MeV≈5.14×1026 MeV. 设完全燃烧的煤的质量为m， 有ΔEN＝qm，
266－19
ΔEN5.14×10×10×1.6×10
所以m＝＝ kg≈2 797.3 t
q2.94×107
1．计算核电站向外输送的能量需要多少核燃料的思路是： (1)计算一个核反应释放的核能(或已知)ΔE； (2)计算需要输送的能量E；
EM
(3)由公式m＝·计算出需要的核燃料质量m.
ΔENA
2．若计算相当于多少煤时，要注意单位的统一，一般用焦耳(J)作为能量的单位．
1．(核裂变及链式反应)(多选)铀核裂变是核电
1144891
站核能的重要来源，其中的一种裂变反应为235 92U＋0n→ 56Ba＋36Kr＋30n，下列说法正确的有
( )
A．上述裂变反应中伴随着中子放出 B．铀块体积对链式反应的发生无影响 C．铀核的链式反应可人工控制
D．铀核的半衰期会受到环境温度的影响 答案 AC
解析 从裂变反应方程式可以看出裂变反应中伴随着中子放出，A对；铀块体积对链式反应的发生有影响，B错；铀核的链式反应可人工控制，C对；铀核的半衰期不会受到环境温度的影响，D错．
2．(核裂变反应方程的认识)铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：
23511
92U＋0n→a＋b＋20n，则140Xe＋93Kr A. 5436141Ba＋93Sr C. 5638
a＋b可能是( )
92
B.141 56Ba＋36Kr 94D.140 54Xe＋38Sr
答案 D
解析 根据核反应中的质量数和电荷数守恒可知，a和b的总质量数应为235＋1－2＝234，总质子数应为92，A项中质量数为140＋93＝233，B项中质量数是141＋92＝233，C项中质量数为141＋93＝234，质子数为56＋38＝94，D项中质量数为140＋94＝234，质子数为54＋38＝92.综上可知，答案为D.
3．(核电站与核反应堆)秦山核电站第三期工程的两个6×105 kW发电机组已实现并网发电，发电站的核能来源于235 92U的裂变，下列说法正确的是( )
A．反应堆中核反应速度通常是采用调节235 92U的体积来控制的
2351139951B. 92U的一种裂变可能是235 92U＋0n→ 54Xe＋38Sr＋20n 235C. 92U是天然放射性元素，升高温度后它的半衰期会缩短
D．虽然核电站能提供很大的能量，但它对环境的污染比火电站严重 答案 B
235U裂变有多种可能性，解析 反应堆中核反应速度由控制棒(镉棒)吸收中子来控制，A错； 92
这是其中常见的一种，B对；放射性元素的半衰期由原子核本身决定，与温度、压强等外界条件无关，C错；核电对环境的污染比火电小，D错．
141924．(核能的计算)用中子轰击铀核(235 92U)，其中的一个可能反应是分裂成钡( 56Ba)和氪(36Kr)两
部分，放出3个中子．各核和中子的质量如下： mU＝390.313 9×10
－27
kg，mn＝1.674 9×10
－27
kg；
－27
mBa＝234.001 6×10
－27
kg，mKr＝152.604 7×10 kg.
试写出核反应方程并求出反应中释放的核能．
235141921答案 10n＋ 92U→ 56Ba＋36Kr＋30n 3.220 2×10
－11
J
235141921解析 铀核裂变方程为10n＋ 92U→ 56Ba＋36Kr＋30n，
则核反应前后的质量亏损为
Δm＝mU＋mn－mBa－mKr－3mn＝3.578×10－28 kg，
由爱因斯坦质能方程可得释放的核能为ΔE＝Δmc2＝3.578×10－28×(3×108)2 J＝3.220 2×10－11 J.
一、选择题
考点一 重核的裂变及链式反应
1．铀核裂变时，对于产生链式反应的重要因素，下列说法中正确的是( )
相关推荐：
loading