Question

【題目】用一個(gè)中子轟擊92235U，可發(fā)生裂變反應(yīng)生成 Ba和 Kr，已知 U的質(zhì)量為235.043 9u， Ba的質(zhì)量為140.9139u， Kr的質(zhì)量為91.8973u，中子質(zhì)量為1.008 7u，
（1）請(qǐng)寫(xiě)出裂變中的核反應(yīng)方程，
（2）求一個(gè) U在裂變反應(yīng)中釋放的核能
（3）lg U全部反應(yīng)釋放的能量為多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得該核反應(yīng)方程為： U+ n→ Ba+ Kr+3 n

（2）解：反應(yīng)前后質(zhì)量虧損為：

△m=（235.0439+1.0087﹣140.9139﹣91.8973﹣3×1.0087）u

=0.2153u

根據(jù)根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程△E=△mc2可以求出釋放能量為：

△E=△mc2=0.2153×930MeV=2×102 MeV

（3）解：1g鈾235的摩爾數(shù)為n= ≈4.3×10﹣3；

1Kg鈾235個(gè)數(shù)為N=4.3×10﹣3×6.02×1023=2.59×1021個(gè)；

因此1Kg鈾235完全裂變時(shí)釋放的能量E=2.59×1021×2×102 MeV=5.18×1023MeV

【解析】（1）根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可正確書(shū)寫(xiě)核反應(yīng)方程；（2）算出反應(yīng)前后質(zhì)量虧損，根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程△E=△mc2可以求出釋放能量；（3）根據(jù)質(zhì)量可知摩爾數(shù)，從而算出鈾核的個(gè)數(shù)，進(jìn)而確定釋放的能量．
【考點(diǎn)精析】掌握核裂變與核聚變和質(zhì)能方程是解答本題的根本，需要知道所有核反應(yīng)的反應(yīng)前后都遵守：質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒；愛(ài)因斯坦的相對(duì)論指出：物體的能量和質(zhì)量之間存在著密切的聯(lián)系，它們的關(guān)系是：E = mc2，這就是愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程．