Question

美國“羅斯�！碧柡藙恿�航空母艦的動力來自核反應堆，其中主要的核反應方程是n+U→Ba+Kr+______n
 求：
（1）在擴號內填出n前的系數．
（2）用m₁、m₂、m₃分別表示U、Ba、Kr的質量，m表示中子的質量，則上述核反應方程中一個鈾235核發(fā)生裂變產生的核能△E是多少？
（3）假設核反應堆的總功率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m=0.235kg/mol，一個月約為t=2.6×10⁶s，阿伏加德羅常數N_A=6.0×10²³mol^-1，計算結果保留兩位有效數字）．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據質量數與核電荷數守恒求出系數．
（2）先求出質量虧損，然后由質能方程求出產生的核能．
（3）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．
解答：解：（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）一個月核反應產生的總能量為E=Pt，
能量E=N_A△E，則Pt=N_A△E，
解得：m==kg=22kg．
答：（1）n前的系數為3；
（2）一個鈾235核發(fā)生裂變產生的核能為（m₁-m₂-m₃-2m）c²；
（3）航空母艦在海上航行一個月需要消耗22千克鈾235．
點評：核反應過程中質量數與核電荷數守恒，應用質量數與核電荷數守恒、應用智能方程即可正確解題．