科學(xué)家們認為,21世紀人類把目光再次投向月球,重返月球的最主要原因是:一、尋求在月球建立永久基地,作為人類拓展生存空間的第一步;二、通過月球探測,帶動高科技的發(fā)展和研究,包括空間軍事技術(shù)的發(fā)展;三、為將來全面開發(fā)月球礦產(chǎn)資源和能源,解決地球能源枯竭,為人類社會可持續(xù)發(fā)展提供資源儲備.例如月球上氦-3資源總量約為100萬噸~500萬噸,建設(shè)一個500MW的核聚變發(fā)電站,每年消耗的氦-3僅僅50公斤,全世界的年總發(fā)電量只需100噸氦-3,也就是說,月球上的氦-3可滿足地球供電能源需求達1萬年以上.此外,月球表面的特殊空間環(huán)境,為研制特殊生物制品和特殊材料開拓了廣闊前景,這是當前國際科技界“重返月球”最主要的原動力.
中國月球探測首席科學(xué)家歐陽自遠指出,3年內(nèi),我國要完成首次月球探測,這是繼我國成功發(fā)射人造地球衛(wèi)星、載人飛船之后,我國空間科技發(fā)展的第三個里程碑.我國近期探月計劃分為“環(huán)月探測”、“月面軟著陸器探測”和“月面自動采樣返回”3個階段.作為世界主要航天國家,我國開展月球探測,對維護我國在月球上的權(quán)益具有重要戰(zhàn)略意義.
氦-3是氦的同位素,含有兩個質(zhì)子和一個中子;氦-3最吸引人類的就是它作為能源材料的優(yōu)秀“潛質(zhì)”.經(jīng)試驗證實,利用氘和氦-3的熱核聚變反應(yīng)是最理想的一種核聚變反應(yīng),原因是:(1)這種聚變不產(chǎn)生中子,所以放射性;(2)它轉(zhuǎn)化為電能的效率高;(3)反應(yīng)過程易于控制;可算是既無污染又安全.
結(jié)合材料回答下列問題
。1)估算人類1年所用的電能相當于多少噸煤完全燃燒所釋放出的能量.(煤的燃燒值q=2.9×107J/kg、氘核的質(zhì)量為2.0136u、氦-3的質(zhì)量為3.0150u、氫核的質(zhì)量為1.008124u、氦核的質(zhì)量為4.002603u)
。2)太陽輻射的能量是由聚變反應(yīng)產(chǎn)生的,已知質(zhì)子、a 粒子、正電子的質(zhì)量分別為1.6726×10-27kg、6.6458×10-27kg、9.1×10-31kg,則1J相當于多少組以上核反應(yīng)釋放出的能量.
(1)核反應(yīng)方程為,由材料知全世界的年總發(fā)電量只需100噸氦-3.發(fā)生以上核反應(yīng)釋放的能量E=
而Dm=(2.0136+3.0150-1.008124-4.002603)u=0.017873u ∴ 100噸氦-3發(fā)生核聚變反應(yīng)釋放的能量
即人類1年所需的電能為5.3×1019J 由E′=m煤q可得 J =t 。2)由核反應(yīng)方程→可知,每組核反應(yīng)釋放的能量 DE=Dmc2 =[4×1.6726×10-27-(6.6458×10-27+2×9.1×10-31)]×(3×108)2J =3.9×10-12J 所以1J相當于組該核反應(yīng)釋放的能量. |
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科目:高中物理 來源: 題型:038
在我國探月計劃緊鑼密鼓進行過程中召開的科協(xié)年會,關(guān)于月球、火星、小行星探測等深空探測自然成為重要話題.
科學(xué)家們認為,21世紀人類把目光再次投向月球,重返月球的最主要原因是:一、尋求在月球建立永久基地,作為人類拓展生存空間的第一步;二、通過月球探測,帶動高科技的發(fā)展和研究,包括空間軍事技術(shù)的發(fā)展;三、為將來全面開發(fā)月球礦產(chǎn)資源和能源,解決地球能源枯竭,為人類社會可持續(xù)發(fā)展提供資源儲備.例如月球上氦-3資源總量約為100萬噸~500萬噸,建設(shè)一個500MW的核聚變發(fā)電站,每年消耗的氦-3僅僅50公斤,全世界的年總發(fā)電量只需100噸氦-3,也就是說,月球上的氦-3可滿足地球供電能源需求達1萬年以上.此外,月球表面的特殊空間環(huán)境,為研制特殊生物制品和特殊材料開拓了廣闊前景,這是當前國際科技界“重返月球”最主要的原動力.
中國月球探測首席科學(xué)家歐陽自遠指出,3年內(nèi),我國要完成首次月球探測,這是繼我國成功發(fā)射人造地球衛(wèi)星、載人飛船之后,我國空間科技發(fā)展的第三個里程碑.我國近期探月計劃分為“環(huán)月探測”、“月面軟著陸器探測”和“月面自動采樣返回”3個階段.作為世界主要航天國家,我國開展月球探測,對維護我國在月球上的權(quán)益具有重要戰(zhàn)略意義.
氦-3是氦的同位素,含有兩個質(zhì)子和一個中子;氦-3最吸引人類的就是它作為能源材料的優(yōu)秀“潛質(zhì)”.經(jīng)試驗證實,利用氘和氦-3的熱核聚變反應(yīng)是最理想的一種核聚變反應(yīng),原因是:(1)這種聚變不產(chǎn)生中子,所以放射性。唬2)它轉(zhuǎn)化為電能的效率高;(3)反應(yīng)過程易于控制;可算是既無污染又安全.
結(jié)合材料回答下列問題
。1)估算人類1年所用的電能相當于多少噸煤完全燃燒所釋放出的能量.(煤的燃燒值q=2.9×107J/kg、氘核的質(zhì)量為2.0136u、氦-3的質(zhì)量為3.0150u、氫核的質(zhì)量為1.008124u、氦核的質(zhì)量為4.002603u)
。2)太陽輻射的能量是由聚變反應(yīng)產(chǎn)生的,已知質(zhì)子、a 粒子、正電子的質(zhì)量分別為1.6726×10-27kg、6.6458×10-27kg、9.1×10-31kg,則1J相當于多少組以上核反應(yīng)釋放出的能量.
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科目:高中物理 來源: 題型:
我國探月衛(wèi)星成功進人了繞“日地拉格朗日點”的軌道,我國成為世界上第三個造訪該點的國家,如圖3所示,該拉格朗日點位于太陽與地球連線的延長線上,一飛行器位于該點,在幾乎不消耗燃料的情況下與地球同步繞太陽做圓周運動,則此飛行器的
A.向心力僅由太陽的引力提供
B.周期小于地球的周期
C.線速度大于地球的線速度
D.向心加速度小于地球的向心加速度
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我國探月衛(wèi)星成功進人了繞“日地拉格朗日點”的軌道,我國成為世界上第三個造訪該點的國家,如圖3所示,該拉格朗日點位于太陽與地球連線的延長線上,一飛行器位于該點,在幾乎不消耗燃料的情況下與地球同步繞太陽做圓周運動,則此飛行器的
A.向心力僅由太陽的引力提供
B.周期小于地球的周期
C.線速度大于地球的線速度
D.向心加速度小于地球的向心加速度
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