新浪博客

核能计算典型例题解析

2012-03-19 18:48阅读:
3A学习网-九年学习资料成功运营,汇聚97.1W套论文资料

实力与承诺
1、售前查询、售后登记。保证唯一! (全省保证唯一!)
2、九年论文服务成功运营信誉保证 (2003年—2012年)
3、完善的售后服务-有问必答系统! (注册用户可使用)
4、1 0分钟内传送资料到指定邮箱!
5、定制论文由硕士、博士学历撰写!(保证原创,版权归您!)
6、论文发表支持全国七万家期刊杂志(包罗全国所有期刊杂志)
7、汇聚97.1W套论文资料大型题库!
8、计算机专业同一个题目提供多种语言选择!
(asp、asp.net、Java、vb、vb.net、C#、C#.net、VC++、Delphi、pb、php、vfp等等)
注:计算机毕业设计含源代码源程序,机械模具设计含图纸,所有论文资料免费赠送开题报告与答辩稿,文献综述,英文翻译。
核能的计算是原子物理的一个重要内容,在重核的裂变、轻核的聚变及放射性元素的衰变进程中都有核能释放。计算核能通常有以下四种方法。
  一、依据质量盈余和质能方程计算
  由于原子核及粒子的质量可以“kg”为单位,也能用原子质量单位“u”来表示,因此我们应区别看待,不要混杂。
  1.应用质能方程△E=△mc直接计算核能
  当质量盈余用“kg”为单位时,用该式计算核能。我们应留意公式中的各物理量的单位必需用国际单位制中的单位来表示其数值(即△E的单位为“J”,c为3×10m/s)。
  典型例题1:已知电子质量m=0.91×10kg,普朗克常量h=6.6×10J•s。正电子和负电子对撞,可湮没成一对频率相反的光子,这两个光子的频率为?摇?摇?摇?摇?摇?摇。
  解析:正电子和负电子对撞,湮没成一对频率相反的光子,质量盈余为正电子、负电子质量之和,发生的核能以光的方式对外辐射。
  则:△E=△mc=2mc=2hγ,γ==
,
  解得:γ=1.2×10Hz。
  2.应用“1u”的质量对应931.5MeV的能量计算核能
  当质量盈余以“u”为单位时,可直接用质量与能量这一数值关系计算核能。
  典型例题2:已知氮核质量m=14.00753u,氧核质量m=17.00454u,氦核的质量m=4.00387u,质子质量m=1.00815u,试判别核反响:N+He→O+H是吸能反响还是放能反响,能质变化是多少?
  解析:先计算出质量盈余△m,然后由1u相当于931.5MeV的能量代入计算即可。
  反响前的总质量为:m+m=18.01140u,
  反响后的总质量为:m+m=18.01269u。
  由于反响中质量添加,所以此反响为吸能反响,所吸收的能量为:
  △E=(18.01269-18.01140)×931.5MeV=1.20MeV,
  吸收1.20MeV的能量。
  二、依据动量守恒和能量守恒计算
  参与核反响的粒子组成的系统在核反响进程中动量和能量都守恒,因此在题给条件中没有触及质量盈余时可依据动量守恒和能量守恒计算核能。
  典型例题3:云室处在磁感应强度为B的匀强磁场中,一个运动时质量为M的原子核在云室中发作一次α衰变,α粒子的质量为m,电荷量为q,运动轨迹在与磁场垂直的平面内。现测得α粒子运动的轨道半径为R。试求衰变进程中释放的总能量。(触及动量效果时,盈余的质量可疏忽不计)
  解析:设α粒子、新核的速度区分为v,v,依据牛顿第二定律,得qvB=m?圯v=,
  在衰变进程中,系统的动量守恒:(M-m)v=mv?圯v==。
  α粒子和新核动能都来自于质量盈余,能量守恒,则△E=△mc=(M-m)v+mv,
  所以衰变进程中的释放的总WWW.3A3B.COM能量为:△E=。
  三、运用阿伏加德罗常数计算核能
  若要计算具有微观质量的物质中一切原子核都发作核反响所放出的总能量,运用阿伏加德罗常数计算核能较为简便。
  典型例题4:每昼夜消耗220g铀235的原子能发电站,假设效率是25%,试求它的电功率?(每个铀核裂变时产出的能量是220MeV)
  解析:先计算出220g的铀相当于多少摩尔数,因1摩尔内有6.02×10个铀核,再由每个铀核放出的能量为200MeV,计算出铀核释放的总能量(每昼夜),最后由电功率的公式计算电功率。
  每昼夜消耗铀的摩尔数n==,
  这些铀中共有铀核个铀核nN=×6.02×10=5.63574×10个,
  每昼夜发生的电能E=nNE?誽=5.63574×10×200×1.6×10×25%=0.45086×10J,
  电功率为p===5.218×10W。
  四、依据平均结合能计算核能
  原子核的结合能=核子的平均结合能×核子数。核反响中反响前系统内一切原子核的总结合能与反响后生成的一切新核的总结合能之差,就是该次核反响所释放(或)吸收的核能。
  典型例题5:氘核和氚核聚变时的核反响方程为H+H→H+n,已知H的平均结合能是2.78MeV,H的平均结合能是1.09MeV,H的平均结合能是7.03MeV,试计算此核反响时释放的能量。
  解析:聚变反响前氘核和氚核的总结合能E=(1.09×2+2.78×3)MeV=10.52MeV,
  反响后生成的氦核的结合能E=7.03×4MeV=28.12MeV
  由于单个核子无结合能,即中子无结合能,
  因此此聚变进程释放出的能量△E=E-E=(28.12-10.52)MeV=17.6MeV。
  核能计算的方法与题中所给的条件有关,不同的条件对应不同的计算方法。因此,我们在完成核能计算的标题时,首先要明白标题所给的条件,然后依据所给条件选择相应的方法。


实力与承诺
1、售前查询、售后登记。保证唯一! (全省保证唯一!)
2、九年论文服务成功运营信誉保证 (2003年—2012年)
3、完善的售后服务-有问必答系统! (注册用户可使用)
4、1 0分钟内传送资料到指定邮箱!
5、定制论文由硕士、博士学历撰写!(保证原创,版权归您!)
6、论文发表支持全国七万家期刊杂志(包罗全国所有期刊杂志)
7、汇聚97.1W套论文资料大型题库!
8、计算机专业同一个题目提供多种语言选择!
(asp、asp.net、Java、vb、vb.net、C#、C#.net、VC++、Delphi、pb、php、vfp等等)
注:计算机毕业设计含源代码源程序,机械模具设计含图纸,所有论文资料免费赠送开题报告与答辩稿模板。
网址:www.3a3b.com
客服QQ1:858840878 客 服QQ2:860687608

3A学习网-九年学习资料成功运营

我的更多文章

下载客户端阅读体验更佳

APP专享