Question

在所有能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能.核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能.

（1）核反应方程式+++aX是反应堆中发生的许多核反应中的一种，为中子，X为待求粒子，a为X的个数，则X为______________，a=______________.以m_U、m_Ba、m_Kr分别表示、、核的质量，m_n、m_p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=______________.

(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μ=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^-11J,核的质量m_U=390×10^-27 kg,求每年（1年=3.15×10⁷s）消耗的的质量.

Answer

（1）  3  (mU-mBa-mKr-2mn)c2   （2）1 105 kg

【解析】

试题分析：(1)由核反应方程可知：X为，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U235的功率为P′==2.5×106 kW,

电站每年消耗U235的能量为W=Pt=2.5×109×3.15×107 J=7.875×1016J,

每年消耗的U235的质量为

M==1 105 kg.

考点：核反应方程 质能方程 功率 效率 核能的利用