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          在所有能源中，核能具有能量密度大、區(qū)域適應性強的優(yōu)勢。在核電站中，核反應堆釋放的核能被轉化為電能。核反應堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應，釋放出大量的核能。
          


          （1）核反應方程U＋n →Ba＋Kr＋aX是反應堆中發(fā)生的許多核反應中的一種，則a的值為多少，X表示哪一種核？
          


          （2）上述反應中，分別用mU、mB、mK表示U、Ba、Kr的質量，用mn和mp表示中子和質子的質量，則該反應過程中釋放的核能為多少？
          


          （3）有一座核能發(fā)電站，發(fā)電能力P＝1×106kW，核能轉化為電能的效率η＝40%，設反應堆中發(fā)生的裂變反應全是（1）中的核反應，已知每次核反應過程中放出的核能E1＝2.78×10-11J，鈾核的質量mU＝3.9×10-25kg，求每年（365天）需要消耗的鈾的質量。
          


           
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				【答案】






          （1）3，中子 （2）（mU－mB－mK－2mn）c2  （3）1.1t
          


          【解析】(1)根據(jù)質量數(shù)和核電荷數(shù)守恒可得a=3,X為,
          


          (2) 反應過程中質量虧損為=mU－mB－mK－2mn,根據(jù)質能方程可得該反應過程中釋放的核能E=（mU－mB－mK－2mn）c2
          


          (3)該核能發(fā)電站一年發(fā)出的電能為
          


          需要核反應產生的能量為
          


          這么多核能需要燃燒的鈾核質量為解得m=1100kg=1.1t
          


          思路分析：(1)根據(jù)質量數(shù)和核電荷數(shù)守恒分析; (2) 反應過程釋放能量根據(jù)質能方程分析; (3)先計算出總的核能,然后根據(jù)一次反映釋放的能量以及 消耗的質量計算
          


          試題點評：本題綜合考查了質能方程以及能量守恒
          


           
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關習題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：
				題型：038
			
          

						
          

          在所有能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應性強的優(yōu)勢，在核電站中，核反應堆釋放的核能被轉化為電能．核反應堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應，釋放出大量核能．
          

          (1)核反應方程式是反應堆中發(fā)生的許多核反應中的一種，為中子，X為待求粒子，a為X的個數(shù)，則X為_________，a=_________．以、、分別表示、、核的質量，、，分別表示中子、質子的質量，c為光在真空中傳播的速度，則在上述核反應過程中放出的核能ΔE=_________．
          

          (2)有一座發(fā)電能力為的核電站，核能轉化為電能的效率μ=40％．假定反應堆中發(fā)生的裂變反應全是本題(1)中的核反應，已知每次核反應過程放出的核能，核的質量，求每年()消耗的的質量．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          在所有能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應性強的優(yōu)勢，在核電站中，核反應堆釋放的核能被轉化為電能.核反應堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應，釋放出大量核能.
          （1）核反應方程式是反應堆中發(fā)生的許多核反應中的一種，為中子，X為待求粒子，a為X的個數(shù)，則X為___________，a=__________.以mU、mBa、mKr分別表示、、核的質量，mn、mp分別表示中子、質子的質量，c為光在真空中傳播的速度，則在上述核反應過程中放出的核能ΔE=_____________.
          （2）有一座發(fā)電能力為P=1.00×106 kW的核電站，核能轉化為電能的效率μ=40%.假定反應堆中發(fā)生的裂變反應全是本題（1）中的核反應，已知每次核反應過程放出的核能ΔE=2.78×10-11 J，核的質量mU=390×10-27 kg，求每年（1年=3.15×107 s）消耗的的質量.
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          在所有能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應性強的優(yōu)勢.在核電站中，核反應堆釋放的核能被轉化為電能.核反應堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應，釋放出大量核能. 
          （1）核反應方程式是反應堆中發(fā)生的許多核反應中的一種，為中子，X為待求粒子，a為X的個數(shù)，則X為_________，a=_________.以mU、mBa、mKr分別表示、、核的質量，mn、mp分別表示中子、質子的質量，c為光在真空中傳播的速度，則在上述核反應過程中放出的核能ΔE=_______________.
          （2）有一座發(fā)電能力為P=1.00×106 kW的核電站，核能轉化為電能的效率μ=40%.假定反應堆中發(fā)生的裂變反應全是本題（1）中的核反應，已知每次核反應過程放出的核能ΔE=2.78×10-11J,核的質量mU=390×10-27kg,求每年（1年=3.15×107s）消耗的的質量.
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：2012年粵教版高中物理選修3-5 4.6核能利用練習卷（解析版）
				題型：填空題
			
          

						
          在所有能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應性強的優(yōu)勢，在核電站中，核反應堆釋放的核能被轉化為電能.核反應堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應，釋放出大量核能.
          


          （1）核反應方程式+++aX是反應堆中發(fā)生的許多核反應中的一種，為中子，X為待求粒子，a為X的個數(shù)，則X為______________，a=______________.以mU、mBa、mKr分別表示、、核的質量，mn、mp分別表示中子、質子的質量，c為光在真空中傳播的速度，則在上述核反應過程中放出的核能ΔE=______________.
          


          (2)有一座發(fā)電能力為P=1.00×106 kW的核電站，核能轉化為電能的效率μ=40%.假定反應堆中發(fā)生的裂變反應全是本題（1）中的核反應，已知每次核反應過程放出的核能ΔE=2.78×10-11J,核的質量mU=390×10-27 kg,求每年（1年=3.15×107s）消耗的的質量.
          


           
          

			
          

			
          
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