解析 要使铀核裂变产生链式反应,铀块的体积必须大于或等于临界体积或铀块的质量大于或等于临界质量,只要组成铀块的体积小于临界体积或质量小于临界质量就不会产生链式反应,裂变反应中产生的中子为快中子,这些快中子不能直接引发新的裂变,如果铀块的质量大,则其体积大,若超过临界体积时则发生链式反应,由此知A、B、D错误,C正确.
答案 C
链式反应的条件:(1)铀块的体积大于等于临界体积.(2)铀块的质量大于等于临界质量.以上两个条件满足一个即可.
【例2】 用中子轰击铀核(U),其中的一个可能反应是分裂成钡(Ba)和氪(Kr)两部分,放出3个中子.各个核和中子的质量如下:
mU=390.313 9×10-27 kg,mn=1.674 9×10-27 kg;
mBa=234.001 6×10-27 kg,mKr=152.604 7×10-27 kg.
试写出核反应方程,求出反应中释放的核能.
解析 根据反应前、后质量数守恒、电荷数守恒和反应中的能量守恒,就可以写出核反应方程.
根据核反应前、后的质量亏损,用爱因斯坦质能方程就可求出释放的核能.
铀核裂变方程为n+U―→Ba+Kr+3n,
则核反应前、后的质量亏损为
Δm=mU+mn-mBa-mKr-3mn=3.578×10-28 kg.
由爱因斯坦质能方程可得释放的核能为
ΔE=Δmc2=3.578×10-28×(3×108)2 J=3.220 2×10-11 J.
答案 n+U―→Ba+Kr+3n 3.220 2×10-11 J
核裂变反应同样遵循核反应规律:质量数守恒、电荷数守恒.计算放出的能量时用爱因斯坦质能方程求解,ΔE=Δmc2.
二、核电站
1.核电站