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核聚变的燃料氘可以从海水中提取.海水中的氘主要以重水的形式存在,含量为0.034 g·L-1,从1 L海水中提取的氘发生反应时,能释放多少能量?相当于燃烧多少升汽油?(汽油的燃烧值为4.6×107 J/kg)

解析:根据题意得出能量之间的关系即可计算.

1 L海水含氘0.034 g,合0.017 mol.而1个氘核反应放出17.51 MeV,故1 L海水放出能量为0.017×6.03×1023×17.51 MeV=1.78×1023 MeV,相当于300 L汽油燃烧放出的能量.


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2009?天津模拟)核聚变能以氘、氚等为燃料,具有安全、洁净、储量丰富三大优点,是最终解决人类能源危机的最有效手段.
(1)两个氘核
 
2
1
H
结合成一个氦核
 
3
2
He
时,要放出某种粒子,同时释放出能量,写出核反应的方程.若氘核的质量为m1,氦核的质量为m2,所放出粒子的质量为m3,求这个核反应中释放出的能量为多少?
(2)要使两个氘核能够发生聚变反应,必须使它们以巨大的速度冲破库仑斥力而碰到一起,已知当两个氘核恰好能够彼此接触发生聚变时,它们的电势能为
e2
ε0(2R)
(其中e为氘核的电量,R为氘核半径,ε0为介电常数,均为已知),则两个相距较远(可认为电势能为零)的等速氘核,至少具有多大的速度才能在相向运动后碰在一起而发生聚变?
(3)当将氘核加热成几百万度的等离子状态时就可以使其获得所需速度.有一种用磁场来“约束”高温等离子体的装置叫做“托卡马克”,如图所示为其“约束”原理图:两个同心圆的半径分别为r1和r2,等离子体只在半径为r1的圆形区域内反应,两圆之间的环形区内存在着垂直于截面的匀强磁场.为保证速率为v的氘核从反应区进入磁场后不能从磁场区域的外边界射出,所加磁场磁感应强度的最小值为多少?(不考虑速度大小对氘核质量的影响)

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科目:高中物理 来源: 题型:

新华社合肥2006年9月28日电,世界领先水平的我国新一代“人造太阳”实验装置EAST28日在安徽合肥首次放电成功,这意味着人类在核聚变能研究利用领域又迈出了新的一步.关于核聚变,以下说法不正确的是(  )

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科目:高中物理 来源:学习高手选修物理-3-5人教版 人教版 题型:038

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科目:高中物理 来源:2010-2011学年山西省太原市高三第二次模拟理科综合物理部分 题型:计算题

“嫦娥一号”月球探测卫星已于2008年圆满完成任务,该卫星担负的任务中,其中一项是探测月球上氦3的含量,氦3是一种清洁、安全和高效的发电燃料,可以在高温高压下与氘进行核聚变反应发电,已知氘核的质量为2.0136u,氦3的质量为3.0150u,氦核的质量为4.0015u,质子质量为1.00783u,中子质量为1.008665u,lu相当于931.5MeV,下列说法正确的是              。(填入正确选项前的字母)

(2)(10分)如图所示,在倾角的足够长的固定斜面上,物体A和小车B静止在斜面上,A的质量为mA=1.0kg,B的质量为mB=0.5kg,某时刻给物体A一沿斜面A、B两物体在斜面上相遇并发生碰撞,碰撞时间极短且没有机械能损失,已知A与斜端间的动摩擦因数,B与斜面间的摩擦不计,取sin37°=0.6,重力加速度g=10m/s2,求

①A、B第一次碰撞后B的速度;

②A、B从第一次碰撞到第二次碰撞在斜面上运动的时间。                

 

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