Question

【題目】美國“里根”號核動力航空母艦的動力來自核反應堆，其中主要的核反應方程式是

(1)在括號內填出前的系數；

(2)用m1、m2、m3均分別表示核的質量，m表示中子的質量，則上述核反應過程中一個鈾235核發生裂變產生的核能ΔE是多少?

(3)假設核反應堆的功率P=6.0×105kW，若一個鈾235核裂變產生的能量為2.8×10-11J， 則該航空母艦在海上航行一個月需要消耗多少千克鈾235?( 鈾235的摩爾質量μ= 0.235kg／mol，一月約為t=2.6×106s，阿伏伽德羅常數NA=6.0×1023 mol-1。（計算結果保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】（1）3（2） （3）

【解析】

）根據質量數與核電荷數守恒求出系數；先求出質量虧損，然后由質能方程求出產生的核能；根據核反應釋放的能量與核潛艇需要的能量求出鈾的質量。

（1）由質量數與核電荷數守恒可知，產生的中子數為3；

（2）由題意知，質量虧損為△m=m1-m2-m3-2m，由質能方程可知，釋放的核能為：△E=△mc2=（ m1-m2-m3-2m）c2；

（3）一個月內核反應產生的總能量為E=Pt

同時：

所以）

可得：