问题详情:
核聚变能是一种具有经济*能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源.近年来,受控核聚变的科学可行*已得到验*,目前正在突破关键技术,最终将建成商用核聚变电站.一种常见的核聚变反应是由*的同位素氘(又叫重*)和氚(又叫超重*)聚合成氦,并释放一个中子了.若已知氘原子的质量为2.0141u,氚原子的质量为3.0160u,氦原子的质量为4.0026u,中子的质量为1.0087u,1u=1.66×10﹣27kg.
(1)写出氘和氚聚合的反应方程.
(2)试计算这个核反应释放出来的能量.
(3)若建一座功率为3.0×105kW的核聚变电站,假设聚变所产生的能量有一半变成了电能,每年要消耗多少氘的质量?
(一年按3.2×107s计算,光速c=3.00×108m/s,结果取二位有效数字)
【回答】
解:(1)根据电荷数守恒、质量数守恒得,→.
(2)根据爱因斯坦质能方程得,△E=△mc2=(2.0141+3.0160﹣4.0026﹣1.0087)×10﹣27×(3×108)2=1.66×10﹣27×9×1016J=2.8×10﹣12J.
(3)设每年消耗氘的质量为m,根据能量守恒定律得,
代入数据解得m=23kg.
答:(1)核反应方程为→.
(2)这个核反应释放出来的能量为2.8×10﹣12J.
(3)每年要消耗氘的质量为23kg.
知识点:原子核单元测试
题型:计算题