鈾核（
 
235
92
U）裂變生成鋇（
 
141
56
Ba）和氪（
 
92
36
Kr），已知
 
235
92
U、
 
141
56
Ba、
 
92
36
Kr和中子的質(zhì)量分別是235.0439u，140.9139u，91.8973u和1.0087u．?
（1）寫出鈾裂變反應(yīng)方程，并計(jì)算一個(gè)鈾235裂變時(shí)放出的能量；?
（2）我國(guó)秦山核電站功率為3×105 kW，假設(shè)鈾235能夠完全裂變，其中一半的核能轉(zhuǎn)化為電能，以上述裂變反應(yīng)來(lái)估算電站一年消耗多少鈾235？
分析：（1）根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程，通過(guò)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程求出裂變時(shí)放出的能量；
（2）求出發(fā)電站一年發(fā)的電能，然后求出消耗的鈾的質(zhì)量．
解答：解：（1）根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒可得：
核反應(yīng)方程為：92235U+01n→56141Ba+3692Kr+301n
由質(zhì)能方程得放出的能量為：
△E=△mc2
=200.55 MeV
=3.2×10-11J．
答：該核反應(yīng)方程為：92235U+01n→56141Ba+3692Kr+301n，釋放的核能為：3.2×10-11J．
（2）電站一年發(fā)出的電能：
E1=Pt=5×108W×24×3600×360s…①
設(shè)每年消耗92235U為mkg，核裂變釋放的能量為：
E2=
m
M
NA×200×106×1.6×10-19J=
m
235
×6.02×1023×200×106×1.6×10-19J…②
由能量轉(zhuǎn)化得E1=ηE2 ③
由①②③式得m=2.3×102 kg．?
答：一年消耗鈾235為2.3×102 kg．
點(diǎn)評(píng)：寫核反應(yīng)方程式時(shí)要注意：核反應(yīng)過(guò)程中，質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒；求核電站消耗的鈾的質(zhì)量是本題的難點(diǎn)，要會(huì)根據(jù)物質(zhì)的質(zhì)量求出物質(zhì)所含有的核的個(gè)數(shù)．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)（選修3-5）
（1）下列說(shuō)法中正確的是
 
．
A．某光電管發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，如果僅增大入射光的強(qiáng)度，則光電子的最大初動(dòng)能將增加
B．為了解釋黑體輻射規(guī)律，普朗克提出電磁輻射的能量是量子化的
C．經(jīng)典物理學(xué)不能解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征
D．按照玻爾理論，氫原子輻射出一個(gè)光子后，氫原子的電勢(shì)能增大
（2）一個(gè)鈾核（
 
235
92
U）放出一個(gè)粒子后衰變成釷核（
 
234
90
Th），其衰變方程為
 
，已知靜止的鈾核、釷核和粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、和m3，真空中的光速為c，上述衰變過(guò)程中釋放出的核能為
 
．
（3）如圖所示，質(zhì)量都為M的A、B船在靜水中均以速率v0向右勻速行駛，一質(zhì)量為m的救生員站在A船的船尾．現(xiàn)救生員以水平速度v，向左躍上B船并相對(duì)B船靜止，不計(jì)水的阻力．救生員躍上B船后，求：
①救生員和B船的總動(dòng)量大小；
②A船的速度大小．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（選修模塊3-5）
（1）下列說(shuō)法正確的是
 

A．比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成比結(jié)合能大的原子核時(shí)一定吸收核能
B．一定強(qiáng)度的入射光照射某金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光的頻率越高，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多
C．根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個(gè)光子后，氫原子的電勢(shì)能減小，核外電子的運(yùn)動(dòng)速度增大
D．德布羅意在愛(ài)因斯坦光子說(shuō)的基礎(chǔ)上提出物質(zhì)波的概念，認(rèn)為只有高速運(yùn)動(dòng)的粒子才具有波粒二象性
（2）一個(gè)中子轟擊鈾核（
 
235
92
U）可裂變生成鋇（
 
141
56
Ba）和氪（
 
92
36
Kr）．已知
 
235
92
U、
 
141
56
Ba、
 
92
36
Kr和中子的質(zhì)量分別是mu、mBa、mKr、mn，則此鈾裂變反應(yīng)的方程為
 
；該反應(yīng)中一個(gè)235U裂變時(shí)放出的能量為
 
．（已知光速為c）
（3）在某次冰壺比賽中，運(yùn)動(dòng)員將一冰壺甲以4m/s速度推出，與正前方另一靜止的相同質(zhì)量的冰壺乙發(fā)生對(duì)心正碰，碰撞后冰壺乙以3m/s速度沿向前滑行，方向與冰壺甲運(yùn)動(dòng)方向相同，
①求碰后瞬間冰壺甲的速度；
②試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明該碰撞是彈性碰撞還是非彈性碰撞．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（選修3-5）
（1）下列關(guān)于近代物理知識(shí)說(shuō)法，你認(rèn)為正確的是
 

A．德布羅意在愛(ài)因斯坦光子說(shuō)的基礎(chǔ)上提出物質(zhì)波的概念，認(rèn)為只有高速運(yùn)動(dòng)的粒子才具有波粒二象性
B．太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的核裂變反應(yīng)
C．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)樵撌獾牟ㄩL(zhǎng)太長(zhǎng)
D．按照波爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)，電子的動(dòng)能減小，原子總能量增加
（2）一個(gè)中子轟擊鈾核（
 
235
92
U）可裂變生成鋇（
 
141
56
Ba）和氪（
 
92
36
Kr）．已知
 
235
92
U、
 
141
56
Ba、
 
92
36
Kr和中子的質(zhì)量分別是mu、mBa、mKr、mn，則此鈾裂變反應(yīng)的方程為
 
；該反應(yīng)中一個(gè)235U裂變時(shí)放出的能量為
 
．（已知光速為c）
（3）一質(zhì)量為M的航天器遠(yuǎn)離太陽(yáng)和行星，正以速度v0在太空中飛行，某一時(shí)刻航天器接到加速的指令后，發(fā)動(dòng)機(jī)瞬間向后噴出質(zhì)量為m的氣體，氣體向后噴出的速度大小為v1，求加速后航天器的速度大�。╲0、v1均為相對(duì)同一參考系的速度）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（選修3-5試題）
（1）下列說(shuō)法正確的是
 
（填序號(hào)）．
A．居里夫婦發(fā)現(xiàn)了鈾和含鈾礦物的天然放射現(xiàn)象
B．根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個(gè)光子后，氫原子的電勢(shì)能減小，核外電子的運(yùn)動(dòng)速度增大．
C．德布羅意在愛(ài)因斯坦光子說(shuō)的基礎(chǔ)上提出物質(zhì)波的概念，認(rèn)為一切物體都具有波粒二象性．
D．盧瑟福通過(guò)對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，揭示了原子核的組成．
E．赫茲在實(shí)驗(yàn)時(shí)無(wú)意中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)使光的微粒理論得以東山再起的重要現(xiàn)象--光電效應(yīng)．
F．為解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象，愛(ài)因斯坦建立了量子論，并提出了光子說(shuō)．
（2）一個(gè)中子轟擊鈾核（
 
235
92
U）可裂變生成鋇（
 
141
56
Ba）和氪（
 
92
36
Kr）．已知
 
235
92
U、
 
141
56
Ba、
 
92
36
Kr和中子的質(zhì)量分別是235.043 9u、140.913 9u、91.897 3u和1.008 7u．①寫出鈾裂變反應(yīng)方程；②并計(jì)算一個(gè)235U裂變時(shí)放出的能量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

完成下列核反應(yīng)方程
A．盧瑟福用α粒子轟擊氮核（
 
14
7
N）發(fā)現(xiàn)質(zhì)子：
 
4
2
He+
 
14
7
N→
 

B．查德威克用α粒子轟擊鈹核（
 
9
4
Be）發(fā)現(xiàn)中子：
 
4
2
He+
 
9
4
Be→
 

C．約里奧-居里夫婦用α粒子轟擊鋁核（
 
27
13
Al）發(fā)現(xiàn)放射性磷
 
30
15
P：
 
4
2
He+
 
27
13
Al→
 

D．哈恩和他的助手發(fā)現(xiàn)鈾核（
 
235
92
U）裂變生成鋇（
 
144
56
Da）和氪（
 
89
36
Kr）：
 
．

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同步練習(xí)冊(cè)答案