所以反氢原子是由H核和e构成的。
答案:B
核 反 应 堆 [例1] 在所有能源中核能具有能量密度大、区域适应性强的优势,在核电站中,核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应,释放出大量核能。
(1)核反应方程式U+n→Ba+Kr+aX是反应堆中发生的许多核反应中的一种,n为中子,X为待求粒子,a为X的个数,则X为________,a=________。以mU、mBa、mKr分别表示U、Ba、Kr的质量,mn、mp分别表示中子、质子的质量,c为光在真空中传播的光速,则在上述核反应过程中放出的核能ΔE=________。
(2)有一座发电能力为P=1.00×106 kW的核电站,核能转化为电能的效率η=40%。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应,已知每次核反应过程中放出的核能ΔE=2.78×10-11 J,铀核的质量mU=390×10-27kg,求每年(1年3.15×107s)消耗的U的质量。
[解析] (1)由铀核裂变的反应方程可知:X为n,
根据质量数和电荷数守恒可得:235+1=141+92+a,
解得a=3。
反应过程中质量亏损Δm=mU-mBa-mKr-2mn
故释放能量ΔE=Δmc2=(mU-mBa-mKr-2mn)c2
(2)核电站消耗核能的功率P′为:
P′== kW=2.5×106 kW
核电站每年消耗的核能W为:
W=P′t=2.5×106×103×3.15×107 J=7.875×1016 J
产生这些核能消耗的铀核数目n为:
n==个≈2.83×1027个
故每年消耗U的质量m为:
m=nmU=2.83×1027×390×10-27 kg=1104 kg。
[答案] (1)n 3 (mU-mBa-mkr-2mn)c2
(2)1104 kg
解决此类题目时要把已知量和所求量联系起来,注意各物理量间的过渡换算,必要时