Question

（18分）核聚變能是一種具有經濟性能優越、安全可靠、無環境污染等優勢的新能源。近年來，受控核聚變的科學可行性已得到驗證，目前正在突破關鍵技術，最終將建成商用核聚變電站。一種常見的核聚變反應是由氫的同位素氘（又叫重氫）和氚（又叫超重氫）聚合成氦，并釋放一個中子。若已知氘原子的質量為2.0141u，氚原子的質量為3.0160u，氦原子的質量為4.0026u，中子的質量為1.0087u，1u＝1.66×10^-27kg。

（1）寫出氘和氚聚合的反應方程。

（2）試計算這個核反應釋放出來的能量。

（3）若建一座功率為3.0×10⁵kw的核聚變電站，假設聚變所產生的能量有一半變成了電能，每年要消耗多少氘的質量？（一年按3.2×10⁷s計算，光速c＝3.00×10⁸m/s，結果取二位有效數字）

Answer 1

解析：

（3）設每年需核能為E_總，發電量為E

則E＝Pt

每年消耗氘：