Question

13．原子是由帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子構(gòu)成的，帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子組成了原子核，質(zhì)子和中子統(tǒng)稱(chēng)為核子．如果把原子比作是一個(gè)直徑100m的足球場(chǎng)，原子核就相當(dāng)于一個(gè)乒乓球的大�。�原子核雖小，卻蘊(yùn)含著巨大的原子核能，鈾-235是一種重要的核燃料，一個(gè)鈾-235原子有92個(gè)電子，其原子核由92個(gè)質(zhì)子和143個(gè)中子組成，核子總和為235，鈾-235因此而得名．由愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程式E=mc²計(jì)算可知：1kg鈾-235中全部發(fā)生裂變所釋放的能量相當(dāng)于2500噸標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒放出的熱量．一座100萬(wàn)千瓦的火力發(fā)電廠(chǎng)，每年要燒掉約330萬(wàn)噸煤，而同樣容量的核電站一年只用30噸核燃料．
目前化石燃料在能源消耗中所占的比重仍處于絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，但此種能源不僅燃燒利用率低，而且污染環(huán)境，在相同功率的情況下，核電站排放到環(huán)境中的有害物質(zhì)比火電廠(chǎng)要少得多；核電站對(duì)周?chē)�居民的輻射影響，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于燃煤電廠(chǎng)和天然輻射，對(duì)于在日常工作中不接觸輻射性物質(zhì)的一般人來(lái)說(shuō)，每年也要受到空氣中存在的放射性氣體氡1～2毫希的輻射（毫希是輻射劑量的常用單位），每年100萬(wàn)千瓦火電廠(chǎng)與核電站對(duì)環(huán)境的影響如下表所示：核電站和原子彈的反應(yīng)原理相同，都是利用核燃料在中子的轟擊下產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)放出能量，但原子彈會(huì)爆炸，核電站不會(huì)．核電站中鈾-235的含量約為3%，而原子彈中的鈾-235含量高達(dá)90%以上，正如啤酒和白酒都含有酒精，白酒因酒精含量高可以點(diǎn)燃，而啤酒則因酒精含量低卻不能點(diǎn)燃一樣．可見(jiàn)，核電是清潔而安全的能源．

各項(xiàng)污染指標(biāo)	周?chē)�居民受到輻射劑量（豪�?年）	二氧化硫 排放量 （萬(wàn)噸/年）	氮氧化物 排放量 （萬(wàn)噸/年）	煙灰 （噸/年）	二氧化碳 排放量 （萬(wàn)噸/年）
火電廠(chǎng)	0.048	2.6	1.4	3500	600
核電站	0.018	0	0	0	0

建國(guó)初期，一大批愛(ài)國(guó)科學(xué)家放棄了國(guó)外優(yōu)越的工作和舒適的生活，毅然回到當(dāng)時(shí)那個(gè)一窮二白的中國(guó)，我國(guó)核工業(yè)正是因?yàn)樗麄兊臒o(wú)私和努力，讓中國(guó)在這個(gè)領(lǐng)域拔地而起，原子彈、氫彈和核潛艇研制取得了圓滿(mǎn)成功，大大提高了中國(guó)在世界的話(huà)語(yǔ)權(quán)，加快了我國(guó)實(shí)現(xiàn)核電自主化、系列化、規(guī)�；�的發(fā)展進(jìn)程，他們中的鄧稼先、錢(qián)學(xué)森等多位科學(xué)家獲得了“兩彈元?jiǎng)住钡氖鈽s．能否正確地和平利用核能將成為世界各國(guó)正視的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)世界無(wú)核化應(yīng)成為各國(guó)認(rèn)真思考的問(wèn)題，世界和平才是人類(lèi)的大同．
（1）下列科學(xué)家中，獲得“兩彈元?jiǎng)住笔鈽s的是A
A．鄧稼先      B．愛(ài)因斯坦      C．楊振寧     D．牛頓
（2）原子是由原子核和電子組成的；
（3）核電站是利用核能來(lái)發(fā)電的（選填“化石能”或“核能”）；
（4）標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值為3×10⁷J/kg，則1kg鈾-235全部發(fā)生裂變所釋放的能量為7.5×10¹³J．

Answer 1

分析 （1）可由資料中找到答案；
（2）原子是由原子核和核外電子組成；
（3）原子核發(fā)生聚變或裂變時(shí)釋放出的能量叫核能；
（4）由煤的熱值可求得2500t煤燃燒所變出的能量，則可知1kg鈾全部裂變所釋放的能量．

解答 解：
（1）由資料中“鄧稼先、錢(qián)學(xué)森等多位科學(xué)家獲得了“兩彈元?jiǎng)住钡氖鈽s”可知應(yīng)選A；
（2）原子是由位于中心位置的原子核和核外電子組成；
（3）核電站是利用核燃料在中子的轟擊下產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)放出能量，這種能量叫核能；
（4）1kg鈾-235中全部發(fā)生裂變所釋放的能量相當(dāng)于2500t標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒放出的熱量，
放出能量為：Q_鈾=Q_煤=qm=3×10⁷J/kg×2.5×10⁶kg=7.5×10¹³J．
故答案為：（1）A；（2）原子核；（3）核能；（4）7.5×10¹³J．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了學(xué)生對(duì)燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq的掌握和運(yùn)用，由于題目將已知條件告知，代入公式即可求解，因此比較簡(jiǎn)單．