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1克铀-235完全裂变所产生的能量,相当多少吨煤燃烧产生的能量?

 昵称散步收藏 2019-02-26

这个问题其实可以计算的非常清楚,但是我们必须知道一点:这个问题的前提条件是必须更多铀完成链式反应后平均计算下的能量,单单仅有1克铀-235是不可能发生完全裂变的,因为其都没有达到临界质量

临界质量

什么是临界质量?我们必须从核裂变的原理说起,

U235+中子=钡138+氪95+3个中子

,这就是铀裂变的方程式,简单来看就是利用中子去撞击铀235,从而产生能量。

但问题是我们需要的是不仅仅是一个铀核裂变,我们仔细看反应式会发现撞击后仍有3个中子的产生,这些中子因为有着巨大动量,因此可以作为碰撞其它铀核的中子,所以我们就需要保证这些中子撞击铀核而不是飞出去,所以质量的大小就尤为重要,因此临界质量就是指维持核子连锁反应所需的裂变材料质量。

1克铀裂变的能量

其它答主计算的已经很好了,简单来说就是一个铀235原子裂变释放的能量是3.204e-11J,将一克铀换成铀原子数即可算出一克铀裂变的能量。最后再与每公斤煤释放的能量29307000J相比就能够得出本题答案。

答案是2.8吨煤,(具体计算可自行计算或看其他答主)看起来这一克铀的能量是真的大!但事实上如果按质量亏损来说也不过不到0.1%,而聚变则是它的几乎10倍!所以聚变才是未来!

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