Question

3．某反应堆功率是P=1×10⁴kw，用的核燃料是含5%铀235的浓缩铀，已知每个铀核裂变时释放的能量为200Mev，则这个反应堆一昼夜要消耗多少克核燃料．

Answer 1

分析 根据公式W=Pt求出发电站一天发的电能，U235的摩尔质量是235g，然后结合每个铀核裂变时释放的能量为200Mev即可求出消耗的铀的质量．

解答 解：电站一天发出的电能E₁=Pt=1×10⁷W×24×3600s，①
设每天消耗${\;}_{\;\;92}^{235}$U为m 克，核裂变释放的能量为：
E₂=$\frac{m}{M}$N_A×200×10⁶×1.6×10^-19J=$\frac{m}{235}$×6.02×10²³×200×10⁶×1.6×10^-19J，②
由①②式得m=0.0424 kg=42.4g．
则含5%铀235的浓缩铀的质量为M，则：M×5%=m
所以：M=20m=42.4×20=848g
答：这个反应堆一昼夜要消耗848克核燃料．

点评 求核电站消耗的铀的质量是本题的难点，要会根据物质的质量求出物质所含有的核的个数．