20xx教科版高中物理選修3-5第三章第5節(jié)核裂變-資料下載頁
2024-11-19 18:13本頁面
【導讀】，知道核裂變的條件．。2．知道什么是鏈式反應，及發(fā)生鏈式反應所需。1．核裂變：把重核分裂成幾個中等質量原子核的。3．鏈式反應：用慢中子轟擊鈾核，鈾核裂變放出。續(xù)下去，稱為鏈式反應．。4．臨界體積：能夠發(fā)生鏈式反應的鈾塊的_____. 1．作用：控制__________的速度，把核能平穩(wěn)。能增加，必然放出能量．由于裂變反應中釋放。了處于激發(fā)狀態(tài)的復核，復核中由于核子的。激烈運動，使核變成不規(guī)則的形狀．。速減弱，使得原子核由于質子間的斥力作用而。又引起其他鈾核裂變，這樣，裂變就會不斷地。質量虧損，所以放出能量．一般說來，平均每。出的能量相當于2500t優(yōu)質煤燃燒時釋放的能。裂變的產(chǎn)物是多種多樣的，具有偶然性，裂變成兩。塊的情況較多，也可能分裂成多塊，并放出2～3個。核電站的核心是核反應堆，核反應堆的主要組。4%)，制成鈾棒作為核燃料，釋放核能．。點，而核反應中釋放的中子多數(shù)為快中子，應使
【正文】 ， 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235 92U ＋10n →141 56Ba ＋9236Kr ＋ a X是反應堆中發(fā)生的許多核反應中的一種， n為中子， X 為待求粒子， a 為 X 的個數(shù)，則X 為 __ ______ ， a ＝ _____ ___ ， mU、 mBa、 mKr分別表示235 92U 、141 56Ba 、9236Kr 核的質量， mn、mp分別表示中子、質子的質量， c 為光子在真空中傳播的速度，則在上述核反應過程中放出的核能 Δ E ＝____________ _________ ____ _ ________ ________________ _________ _____ __. (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 η ＝ 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中放出的核能 Δ E ＝ 2. 78 10－ 11 J ，235 92U 核的質量 mU＝ 3 90 10－ 27k g . 求每年 (1年＝ 3 . 15 107s) 消耗的235 92U 的質量． 解析： (1) 依據(jù)核電荷數(shù)守恒和質量數(shù)守恒定律可判斷 X 為中子 (10n) ，且 a ＝ 3 ，據(jù)愛因斯坦的質能方程 Δ E ＝ Δ mc2，即 Δ E ＝ [ mU－ ( mBa＋ mKr＋ 2 mn)] c2. (2) 依題 意可知， P ＝ 1. 00 106 kW ， t ＝3. 15 107 s ， η ＝ 40 % ， mU＝ 3 90 10－ 27 kg ，Δ E ＝ 2 . 78 10－ 11 J. 則 W 輸出 ＝ Pt . 再據(jù) W 總 ＝W 輸出η，即 W 總 ＝P tη， 則核反應次數(shù) n ＝P tη Δ E， 則每年消耗的235 92 U 的質量 m U 總 ＝ n m U ， 即 m U 總 ＝P tη Δ Em U ＝ 1 10. 4 77 k g . 答案： (1) 中子 ( 10 n) 3 [ m U － ( m Ba ＋ m Kr ＋2 m n )] c2 (2) 1 10 . 47 7 k g
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