核聚變能是一種具有經濟*能優越、安全可靠、無環境污染等優勢的新能源．近年來，受控核聚變的科學可行*已得到驗*，...

問題詳情：

核聚變能是一種具有經濟*能優越、安全可靠、無環境污染等優勢的新能源．近年來，受控核聚變的科學可行*已得到驗*，目前正在突破關鍵技術，最終將建成商用核聚變電站．一種常見的核聚變反應是由*的同位素氘（又叫重*）和氚（又叫超重*）聚合成氦，並釋放一箇中子了．若已知氘原子的質量爲2.0141u，氚原子的質量爲3.0160u，氦原子的質量爲4.0026u，中子的質量爲1.0087u，1u=1.66×10﹣27kg．

（1）寫出氘和氚聚合的反應方程．

（2）試計算這個核反應釋放出來的能量．

（3）若建一座功率爲3.0×105kW的核聚變電站，假設聚變所產生的能量有一半變成了電能，每年要消耗多少氘的質量？

（一年按3.2×107s計算，光速c=3.00×108m/s，結果取二位有效數字）

【回答】

解：（1）根據電荷數守恆、質量數守恆得，→．

（2）根據愛因斯坦質能方程得，△E=△mc2=（2.0141+3.0160﹣4.0026﹣1.0087）×10﹣27×（3×108）2=1.66×10﹣27×9×1016J=2.8×10﹣12J．

（3）設每年消耗氘的質量爲m，根據能量守恆定律得，

代入數據解得m=23kg．

答：（1）核反應方程爲→．

（2）這個核反應釋放出來的能量爲2.8×10﹣12J．

（3）每年要消耗氘的質量爲23kg．

知識點：原子核單元測試

題型：計算題