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利用反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电,这就是核电站.核电站消耗的“燃料”很少,但功率却很大,目前,核能发电技术已经成熟,我国已具备了发展核电的基本条件. 已知铀核的质量为235.0439 u,中子质量为1.0087 u,锶(Sr)核的质量为89.9077 u,氙(Xe)核的质量为135.9072 u.1 u=1.66×10-27 kg,浓缩铀中铀235的含量占2%。
(1)核反应堆中的“燃料”是U,完成下面的核反应方程式:U+n→Sr+Xe+10n;
(2)一个铀核发生裂变所释放出的能量是多少?
(3)一座100万千瓦的核电站每年放出的热量是3.2×1016 J。则每年需要多少吨浓缩铀?
(1)质量数为136,电荷数为38(2)2.3×10-11 J(3)2.6×104 kg

试题分析:(1)根据电荷数守恒和质量数守恒可得:质量数为136,电荷数为38 (4分)
(2)该反应的质量亏损是:
Δm=235.0439 u+1.0087 u-89.9077 u-135.9072 u-10×1.0087 u=0.1507 u    (2分)
根据爱因斯坦质能方程
ΔE=Δmc2=0.1507×1.66×10-27×(3×108)2 J=2.3×10-11 J              (2分)
(3)由题意知:Q=·ΔE·NA           (2分)
m=kg=2.6×104 kg.          (2分)
练习册系列答案
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四个质子在高温下能聚变成一个α粒子,同时释放能量,已知质子的质量为1.007276 u,α粒子的质量为4.001506 u,阿伏加德罗常数为,求10g氢完全聚变成α粒子所释放的能量。

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首先发现原子核内部有复杂结构的实验是(  )
A.原子光谱B.光电效应
C.α粒子散射现象D.天然放射现象

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已知质子、中子、氘核质量分别是m1、m2、m3,光速为c。则质子和中子结合成氘核的过程中
A.吸收的能量为(m1+m2+m3)c2B.吸收的能量为(m3 - m1+m2)c2
C.释放的能量为(m1+m2+m3)c2D.释放的能量为(m1+m2-m3)c2

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关于核力与结合能,下列说法中正确的是(  )
A.核力是短程力,与核子间的距离有关,有时表现为引力,有时表现为斥力
B.核力具有饱和性和短程性,原子核为了稳定,故重核在形成时其中子数多于质子数
C.比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定释放核能
D.原子核的结合能越大,核子结合得越牢固,原子越稳定

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列说法中正确的是 (  )
A.原子核内的所有质子间都存在核力和库仑力
B.自由核子结合成原子核时,一定遵循质量数守恒
C.比结合能越大,原子核中的核子结合的越牢,原子核越稳定
D.放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂,对人体的正常细胞不会有伤害作用

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

某一静止的碘发生衰变,放出β粒子和γ光子,同时产生新核氙。已知β粒子的动能为E1,动量大小为p1,γ光子的能量为E2,动量大小为p2,反应产生的新核氙的动能为E3,真空中光速为c。
(1)写出核反应方程
(2)此反应过程中质量亏损是多少?
(3)若辐射的γ光子的方向与氙核的运动方向相同,则氙核的动量大小为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

月球土壤里大量存在着一种叫做“氦3( He)”的化学元素。科学家初步估计月球上至少有100万吨“氦3”,如果相关技术开发成功,将能为地球带来取之不尽的能源。关于“氦3(He)”核与氘核的反应,下列说法中正确的是         
A.核反应方程式为He+H→He+H
B.核反应生成物的质量将大于参加反应物的质量
C.“氦3(He)”一个核子的结合能大于“氦4(He)”一个核子的结合能
D.“氦3(He)”的原子核与一个氘核发生裂变将放出能量

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

历史上第一次利用加速器实现的核反应,是用加速后动能为0.5 MeV的质子   轰击静止的, 生成两个动能均为8.9 MeV的  (1 MeV=1.6×10-13 J)
(1)写出这个核反应方程
?(2)此反应过程中的质量亏损为多少kg.?

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