Question

【題目】已知鈾235的質量為235.043 9 u,鋇141的質量為140.913 9 u,氪92 的質量為91.897 3 u,每個中子質量為1.0087 u,1 kg鈾235發生的鈾核裂變所放出的能量相當于多少噸優質煤完全燃燒時放出的能量?(1 kg優質煤完全燃燒時能產生 2.9×107 J的熱量)

Answer 1

【答案】2.84×103 t

【解析】質量虧損為Δm=(mU+mn)-(mBa+mKr+3mn)=236.052 6u-235.837 3 u=0.2153u。

釋放的能量ΔE=Δmc2≈201 MeV

1 kg鈾235 含有的鈾原子核數目為N=×6.02×1023=2.56×1024個

1 kg鈾完全反應釋放的總能量為E總=N·ΔE=2.56×1024×201×106×1.60×10-19 J=8.23×1013 J

1 t煤完全燃燒釋放的能量為E=1000×2.9×107 J=2.9×1010 J

故 1kg 鈾完全反應相當于這樣的煤完全燃燒的質量為n=2.84×103t。