首页 > 精选问答 >

已知一个铀235核裂变时能释放200 MeV的能量,问1 kg铀完全裂变能

2025-06-06 07:14:52

问题描述:

已知一个铀235核裂变时能释放200 MeV的能量,问1 kg铀完全裂变能,蹲一个有缘人,求别让我等空!

最佳答案

推荐答案

2025-06-06 07:14:52

首先需要了解一些背景信息:

- 铀-235的摩尔质量约为235克/摩尔。

- 1千克铀-235等于 \( \frac{1000}{235} \) 摩尔。

- 根据阿伏伽德罗常数 \( N_A = 6.022 \times 10^{23} \),每摩尔物质包含 \( N_A \) 个原子。

因此,1千克铀-235中包含的原子数量为:

\[

\text{原子数} = \left( \frac{1000}{235} \right) \times (6.022 \times 10^{23})

\]

每个铀-235核裂变释放约200 MeV的能量。为了得到总能量,我们需要将单个核裂变的能量乘以总的裂变次数。1 MeV相当于 \( 1.602 \times 10^{-13} \) 焦耳,所以200 MeV等于 \( 200 \times 1.602 \times 10^{-13} \) 焦耳。

接下来,我们进行具体的数值计算:

1. 计算1千克铀-235中的原子数:

\[

\text{原子数} = \left( \frac{1000}{235} \right) \times (6.022 \times 10^{23}) \approx 2.56 \times 10^{24}

\]

2. 计算单个核裂变释放的能量(焦耳):

\[

200 \, \text{MeV} = 200 \times 1.602 \times 10^{-13} \approx 3.204 \times 10^{-11} \, \text{J}

\]

3. 计算总能量:

\[

\text{总能量} = (\text{原子数}) \times (\text{单个核裂变释放的能量})

\]

\[

\text{总能量} \approx (2.56 \times 10^{24}) \times (3.204 \times 10^{-11}) \approx 8.2 \times 10^{13} \, \text{J}

\]

因此,1千克纯铀-235如果完全裂变,理论上可以释放大约 \( 8.2 \times 10^{13} \) 焦耳的能量。这一巨大的能量展示了核裂变作为能源的巨大潜力,同时也强调了控制和利用这种能量的重要性。

免责声明:本答案或内容为用户上传,不代表本网观点。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。 如遇侵权请及时联系本站删除。