美国“罗斯福”号核动力航空母舰的动力来自核反应堆，其中主要的核反应方程是n+U→Ba+Kr+ n求：（1）在扩号内填出n前的系数．（2）用m1、m2、m3分别表示U、Ba、Kr的质量，m表示中子的质量，则上述核反应方程中一个铀235核发生裂变产生的核能△E是多少？（3）假设核反应堆的总功率P=6.0×105kW若一个铀235核裂变产生的能量为2.8×10-11J，则该航空母舰在海上航行一个月需要消耗多少千克铀235？（铀235的摩尔质量m=0.235kg/mol，一个月约为t=2.6×106s，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1，计算结果保留两位有效数字）．试题及答案-解答题-云返教育

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美国“罗斯福”号核动力航空母舰的动力来自核反应堆，其中主要的核反应方程是

U→

Ba+

Kr+

n
求：
（1）在扩号内填出

n前的系数．
（2）用m₁、m₂、m₃分别表示

U、

Ba、

Kr的质量，m表示中子的质量，则上述核反应方程中一个铀235核发生裂变产生的核能△E是多少？
（3）假设核反应堆的总功率P=6.0×10⁵kW若一个铀235核裂变产生的能量为2.8×10^-11J，则该航空母舰在海上航行一个月需要消耗多少千克铀235？（铀235的摩尔质量m=0.235kg/mol，一个月约为t=2.6×10⁶s，阿伏加德罗常数N_A=6.0×10²³mol^-1，计算结果保留两位有效数字）．

试题解答

见解析

（1）由质量数与核电荷数守恒可知，产生的中子数为3；
（2）由题意知，质量亏损为△m=m₁-m₂-m₃-2m，由质能方程可知，释放的核能为△E=△mc²=（ m₁-m₂-m₃-2m）c²；
（3）一个月核反应产生的总能量为E=Pt，
能量E=

N_A△E，则Pt=

N_A△E，
解得：m=

kg=22kg．
答：（1）

n前的系数为3；
（2）一个铀235核发生裂变产生的核能为（m₁-m₂-m₃-2m）c²；
（3）航空母舰在海上航行一个月需要消耗22千克铀235．

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