Question

3．某反應(yīng)堆功率是P=1×10⁴kw，用的核燃料是含5%鈾235的濃縮鈾，已知每個鈾核裂變時釋放的能量為200Mev，則這個反應(yīng)堆一晝夜要消耗多少克核燃料．

Answer 1

分析 根據(jù)公式W=Pt求出發(fā)電站一天發(fā)的電能，U235的摩爾質(zhì)量是235g，然后結(jié)合每個鈾核裂變時釋放的能量為200Mev即可求出消耗的鈾的質(zhì)量．

解答 解：電站一天發(fā)出的電能E₁=Pt=1×10⁷W×24×3600s，①
設(shè)每天消耗${\;}_{\;\;92}^{235}$U為m 克，核裂變釋放的能量為：
E₂=$\frac{m}{M}$N_A×200×10⁶×1.6×10^-19J=$\frac{m}{235}$×6.02×10²³×200×10⁶×1.6×10^-19J，②
由①②式得m=0.0424 kg=42.4g．
則含5%鈾235的濃縮鈾的質(zhì)量為M，則：M×5%=m
所以：M=20m=42.4×20=848g
答：這個反應(yīng)堆一晝夜要消耗848克核燃料．

點(diǎn)評 求核電站消耗的鈾的質(zhì)量是本題的難點(diǎn)，要會根據(jù)物質(zhì)的質(zhì)量求出物質(zhì)所含有的核的個數(shù)．