Question

13．原子是由帶正電的原子核和帶負電的電子構成的，帶正電的質子和不帶電的中子組成了原子核，質子和中子統(tǒng)稱為核子．如果把原子比作是一個直徑100m的足球場，原子核就相當于一個乒乓球的大�。�原子核雖小，卻蘊含著巨大的原子核能，鈾-235是一種重要的核燃料，一個鈾-235原子有92個電子，其原子核由92個質子和143個中子組成，核子總和為235，鈾-235因此而得名．由愛因斯坦的質能方程式E=mc²計算可知：1kg鈾-235中全部發(fā)生裂變所釋放的能量相當于2500噸標準煤完全燃燒放出的熱量．一座100萬千瓦的火力發(fā)電廠，每年要燒掉約330萬噸煤，而同樣容量的核電站一年只用30噸核燃料．
目前化石燃料在能源消耗中所占的比重仍處于絕對優(yōu)勢，但此種能源不僅燃燒利用率低，而且污染環(huán)境，在相同功率的情況下，核電站排放到環(huán)境中的有害物質比火電廠要少得多；核電站對周圍居民的輻射影響，也遠遠低于燃煤電廠和天然輻射，對于在日常工作中不接觸輻射性物質的一般人來說，每年也要受到空氣中存在的放射性氣體氡1～2毫希的輻射（毫希是輻射劑量的常用單位），每年100萬千瓦火電廠與核電站對環(huán)境的影響如下表所示：核電站和原子彈的反應原理相同，都是利用核燃料在中子的轟擊下產(chǎn)生鏈式反應放出能量，但原子彈會爆炸，核電站不會．核電站中鈾-235的含量約為3%，而原子彈中的鈾-235含量高達90%以上，正如啤酒和白酒都含有酒精，白酒因酒精含量高可以點燃，而啤酒則因酒精含量低卻不能點燃一樣．可見，核電是清潔而安全的能源．

各項污染指標	周圍居民受到輻射劑量（豪希/年）	二氧化硫 排放量 （萬噸/年）	氮氧化物 排放量 （萬噸/年）	煙灰 （噸/年）	二氧化碳 排放量 （萬噸/年）
火電廠	0.048	2.6	1.4	3500	600
核電站	0.018	0	0	0	0

建國初期，一大批愛國科學家放棄了國外優(yōu)越的工作和舒適的生活，毅然回到當時那個一窮二白的中國，我國核工業(yè)正是因為他們的無私和努力，讓中國在這個領域拔地而起，原子彈、氫彈和核潛艇研制取得了圓滿成功，大大提高了中國在世界的話語權，加快了我國實現(xiàn)核電自主化、系列化、規(guī)�；�的發(fā)展進程，他們中的鄧稼先、錢學森等多位科學家獲得了“兩彈元勛”的殊榮．能否正確地和平利用核能將成為世界各國正視的現(xiàn)實問題，實現(xiàn)世界無核化應成為各國認真思考的問題，世界和平才是人類的大同．
（1）下列科學家中，獲得“兩彈元勛”殊榮的是A
A．鄧稼先      B．愛因斯坦      C．楊振寧     D．牛頓
（2）原子是由原子核和電子組成的；
（3）核電站是利用核能來發(fā)電的（選填“化石能”或“核能”）；
（4）標準煤的熱值為3×10⁷J/kg，則1kg鈾-235全部發(fā)生裂變所釋放的能量為7.5×10¹³J．

Answer 1

分析 （1）可由資料中找到答案；
（2）原子是由原子核和核外電子組成；
（3）原子核發(fā)生聚變或裂變時釋放出的能量叫核能；
（4）由煤的熱值可求得2500t煤燃燒所變出的能量，則可知1kg鈾全部裂變所釋放的能量．

解答 解：
（1）由資料中“鄧稼先、錢學森等多位科學家獲得了“兩彈元勛”的殊榮”可知應選A；
（2）原子是由位于中心位置的原子核和核外電子組成；
（3）核電站是利用核燃料在中子的轟擊下產(chǎn)生鏈式反應放出能量，這種能量叫核能；
（4）1kg鈾-235中全部發(fā)生裂變所釋放的能量相當于2500t標準煤完全燃燒放出的熱量，
放出能量為：Q_鈾=Q_煤=qm=3×10⁷J/kg×2.5×10⁶kg=7.5×10¹³J．
故答案為：（1）A；（2）原子核；（3）核能；（4）7.5×10¹³J．

點評 本題主要考查了學生對燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq的掌握和運用，由于題目將已知條件告知，代入公式即可求解，因此比較簡單．