(a) 区分核裂变和核聚变。
(b) 核裂变和核聚变中,哪一个被用于
(i) 发电?
(ii) 制造氢弹?
(c) 核聚变和核裂变,哪一个产生更多的能量?
(d) 计算当5克物质在核反应中完全转化为能量时释放的能量(单位:焦耳)。
(e) 这部分能量相当于多少兆电子伏特?(光速 = 3 × 108 米/秒)
(a) 核裂变和核聚变的区别如下
比较依据 | 核裂变 | 核聚变 |
定义 | 它是放射性原子重核分裂成两个或多个较轻核的过程。 | 它是两个或多个较轻核融合成一个重核的过程。 |
过程的自然发生 | 它在自然界中不常见。 | 它在自然界中常见,例如在恒星(太阳)中。 |
释放的能量 | 裂变释放的能量比化学反应释放的能量大一百万倍,但小于聚变释放的能量。 | 聚变释放的能量是裂变释放能量的三到四倍。 |
(b) (i) 核裂变被用于发电。
(ii) 核聚变被用于制造氢弹。
(c) 核聚变比核裂变产生更多的能量,因为聚变释放的能量是裂变释放能量的三到四倍。
(d) 已知,
质量,m = 5g = (51000kg).
光速,c = 3.8 × 108 米/秒。
求解:能量,E (单位:焦耳).
解答
我们知道爱因斯坦的质能方程为
E=mc2
将给定值代入上述方程
E=(51000)×(3×108)2
E=4.5×1014J
因此,释放的能量 = 4.5 x 10 14焦耳
(e) 兆电子伏特能量计算如下:
1MeV=1.602×10−13J
1J=11.602×10−13MeV
4.5×1014J=11.602×10−13×4.5×1014=2.8×1027MeV
这部分能量相当于 2.8 × 1027 兆电子伏特
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