2017-2018学年人教版选修3-5 第十九章 第6节 核 裂 变 学案
2017-2018学年人教版选修3-5    第十九章 第6节 核 裂 变  学案第5页

  n== mol=4.5 mol

  故一天消耗的U的质量为

  m=nM=4.5×235 g≈1.06 kg。

  [答案] (1)U+n→Ba+Kr+3n+200 MeV

  (2)1.06 kg

  

  重核裂变释放的核能,计算方法与之前介绍的基本相同,具体可以从以下三个方面进行。

  (1)根据爱因斯坦质能方程计算。用裂变反应中质量亏损(Δm)的千克数乘以真空中的光速(c=3×108 m/s)的平方,即ΔE=Δmc2。

  (2)根据1原子质量单位(u)相当于931.5兆电子伏(MeV)能量计算。用裂变反应中质量亏损的原子质量单位数乘以931.5 MeV,即ΔE=Δm(u)×931.5 MeV。

  (3)由核能的转化量计算。

  [典例3] 铀核裂变的许多可能的核反应中的一个是U+n→Ba+Kr+3n。

  (1)试计算一个铀235原子核裂变后释放的能量。

  (U、Ba、Kr、n的质量分别为235.043 9 u、140.913 9 u、91.897 3 u、1.008 7 u)

  (2)1 kg铀235原子核发生上述裂变时能放出多少核能?它相当于燃烧多少煤释放的能量?(煤的热值为2.94×107 J/kg)

  [解析] (1)裂变反应中的质量亏损为

  Δm=(235.043 9-140.913 9-91.897 3-2×1.008 7) u=0.215 3 u

  一个铀235原子核裂变释放的能量为

  ΔE=0.215 3×931.5 MeV

  ≈200.6 MeV。

  (2)1 kg铀235中铀核的个数为

  N=≈

  2.56×1024

  1 kg铀235原子核发生裂变时释放的总能量为

E=NΔE=2.56×1024×200.6 MeV