内容发布更新时间 : 2024/12/23 6:39:57星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

例题2、秦山核电站第一期工程装机容量为30万kW，如果1g铀235完全裂变时产生的能量为8.2?1010 J，并且假定产生的能量都变成了电能，那么，每年要消耗多少铀235?（一年按365天计算）

解：核电站每天的发电量为W=Pt=3×108×24×3600 J=2.592×1013 J.

每年的发电量W总=365W=9.46×1015 J而1 g铀完全裂变时产生的能量为 8.2×1010 J. 所以，每年消耗的铀的量为

9.46?1015m?kg?1.15?102kg108.2?10

19．7 核聚变

1．聚变及其条件

两个轻核结合成质量较大的核，这样的反应叫做聚变。 （1）氢的聚变反应： 2231 1H+1H→1He+1H+4 MeV、2341

1H+1H→2He+0 n+17.6 MeV

（2）释放能量：ΔE＝Δmc2＝17.6 MeV，平均每个核子释放能量3 MeV以上，约为裂变反应释放能量的3～4倍

得出结论

微观上：参与反应的原子核必须接近到原子核大小的尺寸范围，即10-15 m，要使原子核接近到这种程度，必须使它们具有很大的动能以克服原子核之间巨大的库仑斥力。

宏观上：要使原子核具有如此大的动能，就要把它加热到几百万摄氏度的高温。 强调：聚变反应一旦发生，就不再需要外界给它能量，靠自身产生的热就可以维持反应持续进行下去，在短时间释放巨大的能量，这就是聚变引起的核爆炸。

2．可控热核反应

（1）聚变与裂变相比有很多优点

目前，人们还不能控制核聚变的速度，但科学家们正在努力研究和尝试可控热核反应，以使核聚变造福于人类。

例：一个氘核和一个氚核发生聚变，其核反应方程是21H+31H→42He+10n，其中氘核的质量：mD=2.014 102 u、氚核的质量：mT=3.016 050 u、氦核的质量：mα=4.002 603 u、中子的质量：mn=1.008 665 u、1u=1.660 6×10-27kg，e = 1.602 2×10-19C，请同学们求出该核反应所释放出来的能量。

根据质能方程，释放出的能量为：

0.0186?1.6606?10?27?(3?108)2?E??mc?(mD?mT?m??mn)c?eV?17.6MeV

1.6022?10?1922聚变与裂变相比，（1）、轻核聚变产能效率高。（2）地球上聚变燃料的储量丰富。（3）轻核聚变反应更为安全、清洁。

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