湖北宜昌一中人教版高中物理选修3-第5章解答题专项经典习题(含解析)

一、解答题
1．如图所示的匀强磁场中，A 点有静止的原子核，当它发生某种衰变时，射出的粒子以及新核的轨道如图中所示的两个圆。

(1)试判断发生了何种衰变。

(2)发生衰变时新核的运动方向。

(3)若两圆的半径之比为44：1，则这个放射性元素的原子序数是多少？
解析：(1)α衰变；(2)水平向左；(3)90
(1)原子核发生衰变时，遵循动量守恒，新核和某种射线粒子的动量应等大反向，再利用左手定则，判断出新核和某种射线应带同种性质的电荷，故射线也应带正电，所以是α衰变。

(2)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为
mv R Bq
=
故电荷量大的粒子半径小，再根据左手定则得出小圆为新核的轨迹，所以在A 点处新核的速度水平向左。

(3)设新核电荷量为1q ，α粒子带电荷量为2e 。

应有
1212R e R q = 188q e = 1290q q e e =+=
因而放射性元素的原子序数为90。

2．氢4是氢的一种同位素，在实验室里，用氘核（21H ）轰击静止的氚核（3
1H ）生成氢4
的原子核（41H ）。

已知21H 、4
1H 的质量分别为m l 、m 2，速度大小分别为v l 、v 2，方向相同：
①请写出合成4
1H 的核反应方程式，并求出反应后生成的另一粒子的动量大小p ； ②氘原子的能级与氢原子类似，已知其基态的能量为E 1，量子数为n 的激发态能量
1
2n E E n =
，普朗克常量为h 。

则氘原子从n =3跃迁到n =1的过程中，辐射光子的频率ν为多少？
解析：①3241
1111H H H H +→+，1122p m v m v =-；②1
89E h
ν=-
①由质量数守恒与核电荷数守恒可知，核反应方程式为
3241
1
111H H H H +→+
核反应过程动量守恒，取2
1H 的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得
1122m v m v p =+
解得另一粒子的动量大小为1122p m v m v =- ②由波尔原子理论可知，氘原子跃迁过程中有
1
19
E h E ν=
- 解得光子的频率1
89E h
ν=-
3．两个动能均为1MeV 的氘核发生正面碰撞，引起如下反应：2231
1111H H H H +→+试
求：
（1）此核反应中放出的能量E ∆为多少？
（2）若放出的能量全部变为新生核的动能，则新生的氢核具有的动能是多少？(2
1H )的质
量为2.0136u ，31H 的质量为3.0156u 。

1
1H 的质量为1.0073u 。

1u=931.5MeV ） 解析：（1）4.005MeV ；（2）4.5MeV
（1）此核反应中的质量亏损和放出的能量分别为
2 2.0136 3.0156 1.0073u 0.004()3u m ∆=⨯--=
20.004
931.5MeV 4.005MeV 3
E mc ∆=∆=
⨯= （2）因碰前两氘核动能相同，相向正碰，故碰前的总动量为零，因核反应中的动量守恒，故碰后质子和氚核的总动量也为零，设其动量分别为1p 和1p -必有
12p p =-
设碰后质子和氚核的动能分别为E k1和E k2，质量分别为m 1和m 2，则
2
12k1111222
2k222
12
3
1p E m v m m p E m v m m ==== 故新生的氢核的动能为
()1k033
(4.0052) 4.5MeV 44
k E E E MeV =
∆+=+= 4．在用铀235（235
92
U ）做燃料的核反应堆中，铀235核吸收一个中子后，可发生裂变反
应生成钡（
14456Ba ）、氪（8936Kr ）和x 个中子，并放出能量，其核反应方程为
2351144891
92
056360U Ba Kr n x n +→++
(1)其中x 等于多少？ (2)已知中子的质量为m ，
23592
U 核的质量为m 1，14456Ba 核的质量为m 2，89
36Kr 核的质量为
m 3，真空中光速为c ，一个铀235核发生上述裂变反应释放的核能为多少？
(3)上述裂变反应产生的中子速度太快，铀核不能“捉”住它，从而不能使反应堆中裂变反应进行下去，所以要将反应放出的中子减速。

石墨、重水常用作减速剂，中子在石墨中与碳核碰撞减速，在重水中与氘核碰撞减速。

假设上述碰撞均为正碰，且为弹性碰撞，并认为碰撞前碳核和氘核都是静止的，碰撞模型可简化为如图所示，其中1代表中子，质量为m ，碰前速度为v ；2代表碳核或氘核，质量用M 表示（其中碳核质量M 1=12m ，氘核质量M 2=2m ），碰前速度为0.通过计算说明，仅从一次碰撞角度考虑，用石墨、重水做减速剂，那种减速效果更好？
解析：(1) 3；(2)2
123(2)m m m m c ---；(3)重水
（1）根据
2351144891
92
056360U Ba Kr n x n +→++
根据质量数守恒
235114489x +=++
解得
3x =
（2）核反应的质量亏损
1232m m m m m ∆=---
根据爱因斯坦质能方程可得
22123(2)E mc m m m m c ∆=∆=---
（3）设碰后中子的速度为1v 、碳核或氘核的速度为2v ，由于碰撞为正碰，且为弹性 碰撞，所以有
12mv mv Mv =+
22212111
222
mv mv Mv =+ 解得
1m M
v v m M
-=
+ 碳核质量M 1=12m ，代入可得，中子与碳核碰后
11113
v v =-
氘核质量M 2=2m ，代入可得，中子与氘核碰后
113
v v '=-
其中“-”表示与碰前的速度相反，由于
111133
〉 可知用重水做减速剂减速效果更好
5．在微观领域，动量守恒定律和能量守恒定律依然适用．在轻核聚变的核反应中，两个氘核(2
1H)以相同的动能E 0＝0.35MeV 做对心碰撞，假设该反应中释放的核能全部转化为氦核(32He)和中子(1
0n)的动能．已知氘核的质量m D ＝2.0141u ，中子的质量m n ＝1.008 7 u ，氦核的质量m He ＝3.0160u ，其中1 u 相当于931MeV.在上述轻核聚变的核反应中生成的氦核和中子的动能各是多少MeV ？(结果保留一位有效数字) 解析：He 1MeV E =，n 3MeV E = 该反应的核反应方程为
231
1202H He n →+
由质能方程可知，该反应放出的核能为
()2D He n 2 3.2585MeV E m m m c =--=
核反应前后，能量守恒，故
0He n 2E E E E +=+
核反应前后由动量守恒
He n 0P P -=
由2
2k p E m
=，可得
He n n He 1
3
E m E m =≈ 联立，解得
He 1MeV E = n 3MeV E =
6．在反应堆中通常用石墨做慢化剂使快中子减速。

中子由两个氘核以相等动能
k =0.5MeV E 相向运动并发生正碰产生的，氘核碰撞产生一个中子和一个氦核，已知氘核
质量D =2.0136u m ，氦核质量He =3.0150u m ，中子质量n =1.0087u m ，1u 相当于931.5MeV 的能量，碳核的质量是中子的12倍，中子和碳核每次碰撞也是弹性正碰，设碰撞前碳核都是静止的，中子动能为E 0，发生核反应时向外辐射的能量不计。

（
1113
log 10=-14）
（1）写出核反应方程；
（2）求中子与碳核碰撞前的动能E 0为多少；
（3）至少经过多少次碰撞，中子的动能才能小于E 0×10-6。

解析：（1）213
102 2H n+He →；（2）3.195MeV ；（3）42次
（1）核反应方程为：213
102 2H n+He →
（2）在核反应中质量的亏损为
△m =2×2.0136u-1.0087u-3.0150u=0.0035u
所以释放的核能为
△E =0.0035×931.5MeV=3.26MeV ．
反应前总动量为0，反应后总动量仍为0，所以氦核与中子的动量相等．由2
2k E p m
＝知
E He ：E n =1：3
则中子的动能
()03
2 3.263()41MeV 3.195MeV 4
k E E E ⨯+=⨯+=＝
（3）设中子的质量为m ，速度为v 0，碳核的质量为M =12m ，二者碰撞后的速度分别为：v 1、v ，碰撞过程动量守恒、机械能守恒，以中子和碳核组成的系统为研究对象，以中子的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得
mv 0=mv 1+Mv ①
由机械能守恒定律得
22201111
222
mv mv Mv =+② 由①②可得
1011
13
v v =-
中子与碳核第一次碰撞后剩余的动能为
22211001111
13113
122E mv m v E =
=-=()() 同理经过第二次碰撞后，中子剩余的动能为
2222
221011*********
2E mv m v E ⨯==-=()（）
…
第n 次碰撞后中子剩余的动能为
2202111113123
112n n n n
E mv m v E ==-=()（）
E n =10-6E 0
有
2600111013
n E E -=（） 即
26111013
n -=（） 两边取对数可得
61113
log 10=2n -
解得
n =42次
7．一个氘核
(
)21
H 和一个氚核
()31
H 结合成一个氦核(
)
42
He ，同时放出一个中子，已知
氘核质量为1 2.0141m u =，氚核质量为2 3.0160m u =，氦核质量为3 4.0026m u =，中子质量为4 1.008665m u =，1u 相当于931.5MeV 的能量，求： （1）写出聚变的核反应方程；
（2）此反应过程中释放的能量为多少？(结果保留一位小数)
解析：（1）2341
1120H H He n E +→++∆；（2）17.5MeV
（1）核反应方程为
23411
120H H He n E +→++∆
（2）反应过程的质量亏损为
2.0141
3.0160
4.0026 1.0086650.018835m u u u u u ∆=+--=
此反应过程中释放的能量
20.018835931.5MeV=17.5MeV E mc =∆=⨯
8．一个静止的铀核（
23892
U ）衰变为钍核（23490Th ）时释放出一个粒子X 。

（1）写出核反应方程（标上质量数和电荷数）；
（2）若衰变后钍核的速度大小为v 0，求粒子X 的速度大小；
（3）已知铀核的质量为3.853131×10-25kg ，钍核的质量为3.786567×10-25kg ，粒子X 的质量为6.64672×10-27kg ，光速c =3×108m/s 。

则衰变过程中释放的能量是多少焦耳（结果保留两位有效数字）？ 解析：（1）
238
234492
902U He Th →
+；（2）58.5v 0；（3）8.7×10-13J
（1）核反应方程
238
234492
902U He Th →
+
（2）铀核衰变过程中动量守恒，若钍核的质量为234m ，根据上面的核反应方程，X 粒子的质量为4m ，根据动量守恒定律有
0=234mv 0-4mv
解得X 粒子的速度大小
v =58.5v 0
（3）根据已知条件，核反应过程的质量亏损
Δm =M 铀-M 钍-M X
解得
Δm =9.68×10-30kg
根据质能方程有
ΔE =Δmc 2
代入数据，解得
ΔE =8.7×10-13J
9．利用反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电，这就是核电站。

核电站消耗的“燃料”很少，但功率却很大，目前，核能发电技术已经成熟，我国已经具备了发展核电的基本条件。

(1)核反应堆中的“燃料”是235
92U ，完成下面的核反应方程式，
()()235190
1
92
0540U+n Xe+Sr+10n →。

(2)一座100万千瓦的核电站，每年需要多少浓缩铀？已知铀核的质量为235.0439u ，氙核质量为135.9072u ，锶核质量为89.9077u 。

1u=1.66×10-27kg ，中子的质量为1.0087u ，浓缩铀中铀235的含量占2%。

（保留2位有效数字，N A =6.02×1023mol -1） 解析：(1)
235113690192
054380U+n Xe+Sr+10n →；(2) 2.7×104kg
(1)根据核反应的质量数和电荷数守恒可知
235
113690192
054380U+n Xe+Sr+10n →
(2)核电站每年放出的热量
93161.010 3.61024365J 3.1510J Q P t =⋅=⨯⨯⨯⨯⨯≈⨯
一个235
92U 裂变放出的热量
()()2
227811235.043989.9077135.90729 1.0087 1.6610310J 2.2510J
E mc --∆=∆=---⨯⨯⨯⨯⨯≈⨯
需要浓缩铀
4U
A
2.710kg 0.02QM m EN =
=⨯∆
10．熟识物理情景、摄取有效科普信息是学习物理的方法这一，请阅读下面的信息：
根据以上信息，运用已学过的物理知识，回答下列问题：
（1）将三座电站的发电能力（一定时间内的发电量）E 水、E 核和E 火按由强到弱的顺序排列；
（2大亚湾核电站4是102利用原子核1裂536变反应释放出能量发电的，核反应方程为
235190136192
03854U+n Sr+Xe+n o k →，解出方程中的k 值；
（3）目前我国平均发电耗煤为标准煤370g/（kw·
h ），试计算比较，娄山关火电厂的发电
耗煤较全国高还是低？（计算结果保留为整数）
解析：（1）E E E >>水核火；（2）10；（3）高于全国水平 （1）根据信息中年平均发电量
E E E >>水核火
（2）核反应方程质量数、电荷数守恒
()23519013610k =+--=
（3）根据信息③，娄山关火电厂的发电耗煤
468
3091010g 468g/(kw h)370g/(kw h)6610kW h
x ⨯⨯=≈⋅>⋅⨯⋅ 即高于全国水平
11．在磁感应强度为B 的匀强磁场中，一静止的镭核（
22688
Ra ）发生了一次α衰变，产生
了新核氡（Rn ），并放出能量。

放射出的α粒子速度为v ，并且在与磁场垂直的平面内做圆周运动。

已知衰变中放出的光子动量可以忽略，α粒子的质量为m ，电荷量为q ，光速用c 表示。

（1）写出α衰变方程；
（2）若射出的α粒子运动轨迹如图所示，求出氡核在磁场中运动的轨道半径，并定性地画出氡核在磁场中的运动轨道；
（3）若衰变放出的能量全部转化为α粒子和氡核的动能，求衰变过程的质量亏损。

解析：（1）226
2224
88
86
2
Ra Rn He →
+；（2）43m R qB =v ；轨迹见解析（3）22
113222m c v
（1）α衰变方程
2262224
88
862Ra Rn He →
+
（2）设氡核的质量为M ，α衰变过程中动量守恒
0=Mv Rn -mv
已知α粒子的电荷量为q ，根据衰变规律，氡核的电荷量Q =43q 氡核也在磁场中做匀速圆周运动
Qv Rn B =M Rn R
v 2
氡核做匀速圆周运动的半径
43m R qB
=
v
氡核在磁场中的运动轨道如图所示
（3）根据动量守恒可知α粒子和氡核的动量大小相等，设为p α粒子的动能
E α=22p m
氡核的的动能
E Rn =2
2p M
即
2111
n E E m E M α
=
= 已知α粒子的动能
E α=
212
mv 则氡核的动能
E Rn =2111
m v
衰变过程释放的能量全部转化为动能
E =E α+E Rn
E =2113222
m v
衰变过程的质量亏损，由质能方程
E =Δmc 2
Δm =2
2
113222m c
v 12．在磁感应强度为B 的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变。

放射出的α粒子(4
2He )在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R 。

以m 、q 分别表示α粒子的质量和电荷量。

（1）α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小； （2）设该衰变过程释放的核都转化为α粒子和新核的动能，新核的质量为M ，真空中光速为c ，求衰变过程的质量亏损Δm 。

解析：（1）2m T Bq π＝；22Bq
I m
π＝；（2）221()()12BqR m m M c +＝ （1）α粒子做圆周运动，洛伦兹力做向心力，设圆周运动的速率为v ，则有
2
mv Bvq R
＝ 则圆周运动的周期
22R m
T v Bq
ππ＝
＝ 那么相当于环形电流在周期T 内通过的电量为q ，则等效环形电流大小
2
2q Bq I T m
π＝＝
（2）因为衰变时间极短，且衰变时内力远远大于外力，故认为在衰变过程中外力可忽略，则有动量守恒，设新核的速度为v ′，则有
mv +Mv ′=0
由（1）可得
v BqR
m
＝
所以
BqR
v M
'-
＝ 则衰变过程使两粒子获得动能
22222
1211()()12()()
222
BqR BqR BqR E mv Mv m M m M +'=++＝＝ 由于衰变过程，质量亏损产生的核能全部转化为粒子的动能，故衰变过程的质量亏损
2
22
11()()
2E BqR m c m M c +＝＝ 13．利用反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电，这就是核电站。

核电站消耗的“燃料”很少。

但功率却很大。

目前，核能发电技术已经成熟。

求：
(1)一座100万千瓦的核电站，每年需要多少吨浓缩铀？已知铀核的质量为235.0439u ，中子质量为1.0087u ，锶（Sr ）核的质量为89.9077u ，氙核（Xe ）的质量为135.9072u ，
271u 1.6610kg -=⨯，浓缩铀中铀235的含量占2%。

(2)同样功率（100万千瓦）的火力发电站。

每年要消耗多少吨标准煤（已知标准煤的热值为7
3.0810J/kg ⨯）？
(3)为了防止铀核裂变产物放出的各种射线对人体的危害和对环境的污染。

需采取哪些措施（举2种）？
解析：(1)27t ；(2)61.0210t ⨯；(3) 见解析 (1)一次核反应的质量亏损为
235.0439u 1.0087u 89.9077u 135.9072u 10 1.0087u 0.1507u m ∆=+---⨯=
一年释放的核能为
9110365243600(J)E W Pt ===⨯⨯⨯⨯
根据质能方程
2E mc =
总的质量亏损为
0.3504kg m =
需要的浓缩铀为
235.0439u 2%m
M m
∆=
解得
7t 2M =
(2)根据题意得
7W 3.0810J /kg Pt m '==⨯⨯
解得
61.0210(t)m '=⨯
(3)修建水泥层，屏蔽防护，废料深埋等。

14．核聚变的燃料可从海水中提取。

海水中的氘主要以重水的形式存在，含量为
0.034g/L 。

从1L 海水中提取的氘发生聚变反应时，能释放多少能量？相当于燃烧多少升
汽油？（汽油的热值为7
4.610J/kg ⨯） 解析：101.910J ⨯，551L 氘聚变方程为
2241
12
H+H He → 两个氘核释放的能量为
2ΔΔ(2 2.0141 4.0026)931.5Mev 23.8464Mev E mc ==⨯-⨯=
1L 海水中含有氘核为
23220.034
6.02101102
N =
⨯⨯=⨯个 从1L 海水中提取的氘发生聚变反应时，能释放
2210Δ23.84640.510Mev=1.910J 2
N
E E =
=⨯⨯⨯ 相当于燃烧的汽油质量为
17
04.610
1.910kg 413kg m ⨯==⨯ 其体积为
413L=551L 0.75
m V ρ=
= 15．碳14的半衰期是5730年。

现有一具古代生物遗骸，其中碳14在碳原子中所占的比
例只相当于现代生物中的
1
4
，请推算生物的死亡时间。

解析：11460年
生物遗骸的碳14在碳原子中所占的比例只相当于现代生物中的1
4
，说明遗骸中碳14经历了漫长时间的衰变，剩余的碳14的质量是开始时的
1
4。

因此有 1/2
100124
T m m m ⎛⎫ ⎪
⎝⎭
==
所以
1/2211460t T ==（年）
16．一个α粒子融合到一个16
8O 核中，写出这个核反应的方程式。

这个反应式左右两边的
原子核相比，哪边具有较多的结合能？
解析：416191
2891He+O F +H →；右边结合能较多
原子核发生核反应时，反应前后的质量数守恒，核电荷数守恒，核反应的方程式为：
416191
2
891He+O F +H →
根据反应式两边原子核质量关系即可判断，核反应释放能量，右边结合能较多。

17．在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家用放射性材料——2PuO 作为发电能源为火星车供电。

2PuO 中的Pu 元素是238
94Pu 。

(1)写出238
94Pu 发生α衰变的核反应方程。

(2)238
94Pu 的半衰期是87.7年，大约要经过多少年会有87.5%的原子核发生衰变？ 解析：(1)
238
4
23494
u 2e 92P H U →+；(2) 263.1
t =年 (1)根据电荷数和质量数守恒得到衰变方程为
238
4234
94
292Pu He U →+
(2)半衰期为87.7年，根据
01()2
=t
T
m m
其中m 0为衰变前的质量，m 是衰变后剩余质量，有87.5%的原子核衰变，剩余质量为
00.125m m =
可得
263.1t =年
18．一个验电器带正电，因为空气干燥，验电器金属箔的张角能维持很长的时间。

现有一束α射线射向这个验电器上端的金属球，验电器金属箔的张角将会怎样变化？为什么？ 解析：张角变小，原因见详解
验电器金箔的张角将变小。

因为α射线具有一定的电离作用，它能使所经过的路径中空气分子电离，使空气变成导体，从而使带正电的验电器上的正电荷发生转移、中和，所以验电器金属箔的张角将变小。

19．已知中子的质量n m 为271.674910kg -⨯，质子的质量P m 为271.672610kg -⨯，氘核的质量D m 为273.343610kg -⨯，求氘核的比结合能。

解析：1.10MeV
单个的质子与中子的质量之和为
2727p n (1.6726 1.6749)10kg 3.347510kg m m --+=+⨯=⨯
这个数值与氘核质量之差
()2730p n D (3.3475 3.3436)10kg 3.9010kg m m m m --∆=+-=-⨯=⨯
与这个质量差相对应的能量为
()2
2308133.9010 3.0010J 3.5110J E mc --∆=∆=⨯⨯⨯=⨯
在核物理中，能量单位常常使用电子伏特（eV ），即
191eV 1.6010J -=⨯
所以，氘核的结合能是
136
19
3.5110eV 2.1910eV 2.19MeV 1.6010
E --⨯∆=≈⨯=⨯ 氘核的比结合能为
2.19MeV
1.10MeV 2
≈ 20．生活中，我们常能看到物体的能量发生了变化，为什么觉察不到物体质量发生的变化？ 解析：见解析
因为宏观低速世界中，物体的速度远小于光速，根据质量与速度的关系
m =
可知物体的质量基本保持不变，所以难以察觉到质量的变化。

又根据2=E m c ∆∆⋅ 可知，当质量略微变化时将有非常大的能量变化。

因此我们一般觉察不到物体质量发生的变化。

21．在核反应堆中，用什么方法控制核裂变的速度？ 解析：见解析
在核反应堆中利用控制棒（镉棒或硼棒）来吸收中子，使中子的数目减少来控制核裂反应
的速度。

22．秦山核电站第一期工程装机容量为8310W ⨯。

如果1g 铀235完全核裂变时产生的能量为108.210J ⨯，并且假定所产生的能量都变成了电能，那么每年要消耗多少铀235？ 解析：38kg 每年发电量为
815310365243600=9.460810J E =⨯⨯⨯⨯⨯电
每年要消耗铀为
15
10
9.460810==115.38kg 8.210
m ⨯⨯铀 23．中国科学院上海原子核研究所制得了一种新的铂元素的同位素202
78Pt 。

制取过程如下：
(1)用质子轰击铍靶9
4Be 产生快中子； (2)用快中子轰击汞204
80Hg ，反应过程可能有两种：
①生成202
78Pt ，放出氦原子核；
②生成
202
78Pt ，放出质子、中子；
(3)生成的20278Pt
发生两次β衰变，变成稳定的原子核汞202
80Hg 。

写出上述核反应方程式。

解析：见解析
根据质量数守恒和电荷数守恒，算出新核的电荷数和质量数，然后写出核反应方程。

(1)核反应为
94
Be ＋11H→59B ＋1
0n
(2)①核反应为
204
80Hg ＋210n→20278Pt ＋42
He
②核反应为
20480Hg ＋10n→20278Pt ＋21
1H ＋10n
(3) 核反应为
20278Pt→20279Au ＋01-e 20279Au→20280Hg ＋01
-e
24．太阳内部持续不断地发生着四个质子聚变为一个氦核同时放出两个正电子的热核反应，这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源。

（已知质子质量为m H ＝1.007 3 u ，氦核质量为m He ＝4.001 5 u ，电子质量为m e ＝0.000 55 u ） (1)写出这个核反应方程； (2)这一核反应能释放多少能量？
(3)已知太阳每秒释放的能量为3.8×1026 J ，则太阳每秒减少的质量为多少千克？ 解析：(1)1
114
24H He+2e +→；(2)24.78 MeV ；(3)4.22×109 kg
(1)由题意可得核反应方程应为
11140
24H He+2e +→
(2)反应前的质量
m 1＝4m H ＝4×1.007 3 u ＝4.029 2 u
反应后的质量
m 2＝m He ＋2m e ＝4.001 5 u ＋2×0.000 55 u ＝4.002 6 u
Δm ＝m 1－m 2＝0.026 6 u
由质能方程得，释放能量
ΔE ＝Δmc 2＝0.026 6×931.5 MeV≈24.78 MeV
(3)由质能方程ΔE ＝Δmc 2得太阳每秒减少的质量
Δm ＝26
282
3.810kg (310)
E c ∆⨯=⨯≈4.22×109 kg 25．查阅资枓，了解核废料的处理方法以及核废料处理的最新研究进展。

解析：见解析 1．玻璃固化法
玻璃固化法是将废料混入玻璃材料中制成一固化之产物，如：英国Harvest 计划中研究的这种玻璃固化法核废料是在圆柱状容器内制成，在英国现行的容器尺寸为高3米，直径约0.5米，依目前的核能计划，约需72000个此类容器。

．储存法
核废料掩埋法其实就像把食物放进仓库里一样，只不过他需要更精密的防护措施核能发电是利用核燃料分裂的热，产生蒸汽推动发电器风扇发电，而核分裂已减弱的燃料便必须丟弃，称为[核废料]，核废料因仍存在辐射，所以必须经过一连串严密的手续，像是送去减容中心，减少废料的体积等，而各核电厂都自备燃料池可储存40年的时间，时间到了，便必须送去储存厂，大约10年辐射已降低至无害，才可像一般垃圾处理。

．海洋掩埋法
所谓的海洋掩埋法就是深海投掷法，就是将核废料永久弃置於深海底的意思，也就是海洋掩埋法利用水泥固化法将核废料储存在钢筒内，经过数年的暂时储放〈目前台湾存放在兰屿〉，等核废料中的放射性降到最低后，再投掷到深海或数千公尺海沟中，作永久性储存。

26．某核电站，一天要消耗0.53kg
235
92
U 。

设每个铀核裂变时放出200 MeV 的能量核电站的
效率为20%，求这座核电站的发电功率。

解析：8110W ⨯
0.53kg 含有的铀原子个数
3
23240.5310 6.0210 1.3610235
A A m N nN N M ⨯===⨯⨯=⨯个
每个铀核裂变时放出200MeV 的能量，那么0.53kg 铀235裂变后释放的能量
E =1.36×1024×200×106×1.6×10-19=4.35×1013J
因核电站的效率为20%，因此核电站一天的发电量
W =20%×4.35×1013J=8.7×1012J
则这座核电站的发电功率为
1288.710W 110W 243600
W P t ⨯===⨯⨯。