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铀-235是什么意思?

来源:www.dbkyw.com   时间:2023-01-27 07:23   点击:149  编辑:admin   手机版

一、铀-235是什么意思?

指的是 铀的质子数和中子数加起来是235个,而且这种的是可以裂变的,其他的不太可能或者裂变的时间要很长。这种铀有放射性哦

原子量,

质子数+中子数=235

二、铀235裂变的方程式是什么?

如下所示:

1克铀-235原子,就是1/235摩尔,大约是2.56*10^21个铀原子;于是一克铀-235裂变,释放能量为:E=3.2*10^-11*2.56*10^21=8.2*10^10焦耳;标准煤热值为29308KJ/kg,所以1克铀-235裂变释放能量,相当于2798千克标准煤释放能量。

一座普通的核电厂,一年只需几吨铀-235材料,就能满足全年的发电需求:

比如我国秦山核电站,年发电量约500亿千瓦时,每年消耗的铀-235在5吨左右,对应的高浓缩铀体积大约是1/4立方米,但是核电厂采用的是低浓缩铀。

但是从质能转化上看,核裂变的质能转化效率是很低的,一克铀-235释放能量8.2*10^10焦耳,亏损质量可以根据质能方程得出:m=E/c^2≈0.0009克;亏损率为:η=m/m=0.09%;

而氢元素的核聚变反应中,质量亏损率为0.7%,效率比核裂变高了十多倍;铀-235在地壳中的含量非常有限,但是氢的同位素在海水中大量存在,这也是各国着重研究可控核聚变的原因。(艾伯史密斯)

三、现有的核电站比较广泛的采用的核反应之一是 试计算1kg铀235大约能产生的能量是多少?

每个铀235原子核裂变平均释放200MeV的能量

200MeV=200*1.6*10^-13J=3.2*10^-11J

1kg U235=1000/235 mol U235=1000/235*6.02*10^23=2.56*10^24个 U235 原子

因此1kg U235裂变放出的能量为2.56*10^24*3.2*10^-11=8.19*10^13J

235U+n→144Ba+89Kr+3n

铀裂变大概损失4%的质量,也就是说大概有4%的质量转化为能量

根据质能方程得E=mc^2=0.04*9*10^16J=3.6*10^15J

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