2009年12月28日，山东海阳核电站一期工程举行开工仪式．工程规划建设两台125万千瓦的AP1000三代核电机组．如果铀235在中子的轰击下裂变为9038Sr和13654Xe，质量mU=235.0439u，mn=1.0087u，mSr=89.9077u

Question

2009年12月28日，山东海阳核电站一期工程举行开工仪式．工程规划建设两台125万千瓦的AP1000三代核电机组．如果铀235在中子的轰击下裂变为

90

38

Sr和

136

54

Xe，质量m_U=235.043 9u，m_n=1.0087u，m_Sr=89.9077u，m_Xe=135.9072u．
①写出裂变方程：
②求出一个铀核裂变放出的能量；
③若铀矿石的浓度为3%，一期工程建成后，一年将消耗多少吨铀矿石？

Answer 1

①铀核裂变需要中子的轰击，
根据质量数和电荷数守恒知铀核裂变方程为：

235

92

U+

1

0

n→

90

38

Sr+

136

54

Xe+9

1

0

n；
②裂变过程的质量亏损：△m=m_U+m_n-m_Sr-m_Xe-10m_n=0.1507u，
释放的能量：△E=△mc²=0.1507×931MeV≈140.3MeV．
③核电站一年的发电量：E=Pt=2×125×10⁷×365×24×60×60J=7.884×10¹⁶J，
由E＝N△E＝(m•3%)/(M)NA△E，
得m＝(EM)/(3%•NA△E)
m＝(7.884×1016×235)/(3%×6.02×1023×140.3×106×1.6×10−19)≈4.57×10⁷g=45.7t；
答：①裂变方程：

235

92

U+

1

0

n→

90

38

Sr+

136

54

Xe+9

1

0

n；②一个铀核裂变放出的能量140.3MeV；③一年将消耗45.7吨铀矿石．