目前的核电站都是用铀235作核燃料，通过裂变获得核能。假如我们用氘和氚作核燃料，通过聚变获得核能，问两种方法所需核燃料质量之比为多少？提供的数据有：一个铀235核在裂

Question

目前的核电站都是用铀235作核燃料，通过裂变获得核能。假如我们用氘和氚作核燃料，通过聚变获得核能，问两种方法所需核燃料质量之比为多少？
提供的数据有：一个铀235核在裂变时放出△E _U = 200MeV的核能，氘原子质量为2.01473u，氚原子质量为3.01701u，氦原子的质量为4.00388u，中子质量为1.00867u，电子质量为0.00055u

Answer 1

氘核与氚核聚变的核反应方程式为 由于提供的数据为原子的质量，反应前核的总质量应为原子的总质量减去5个电子质量；反应后的核总质量应为原子总质量减去4个电子质量，所以反应前后原子核的质量差为 [2.01473＋3.01701一5×0.00055一（4.00378＋1.00867一4×0.00055)]u＝0.01874u。一个氘核与一个氚核聚变释放的核能为 0.01874×931.5MeV＝17.5MeV。核材料释放的总能量可看作它所含的核子数乘以每个核子平均释放的能量，而核子的质量可看成都是一样的（三位有效数）。这样，核反应释放的总能量相同，所需的核材料的质量与核子平均释放的能量成反比，因此，裂变和聚变所需的核材料质量之比为 点评：由以上计算可看出，相同质量的核材料，聚变释放的能量要大得多。