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1克鈾235完全裂變所產生的能量,相當多少噸煤燃燒產生的能量

這個問題其實可以計算的非常清楚,但是我們必須知道一點:這個問題的前提條件是必須更多鈾完成鏈式反應後平均計算下的能量,單單僅有1克鈾-235是不可能發生完全裂變的,因為其都沒有達到臨界質量。

臨界質量

什麼是臨界質量?我們必須從核裂變的原理說起,

U235 中子=鋇138 氪95 3個中子

,這就是鈾裂變的方程式,簡單來看就是利用中子去撞擊鈾235,從而產生能量。

但問題是我們需要的是不僅僅是一個鈾核裂變,我們仔細看反應式會發現撞擊後仍有3個中子的產生,這些中子因為有著巨大動量,因此可以作為碰撞其它鈾核的中子,所以我們就需要保證這些中子撞擊鈾核而不是飛出去,所以質量的大小就尤為重要,因此臨界質量就是指維持核子連鎖反應所需的裂變材料質量。

1克鈾裂變的能量

其它答主計算的已經很好了,簡單來說就是一個鈾235原子裂變釋放的能量是3.204e-11J,將一克鈾換成鈾原子數即可算出一克鈾裂變的能量。最後再與每公斤煤釋放的能量29307000J相比就能夠得出本題答案。

答案是2.8噸煤,(具體計算可自行計算或看其他答主)看起來這一克鈾的能量是真的大!但事實上如果按質量虧損來說也不過不到0.1%,而聚變則是它的幾乎10倍!所以聚變才是未來!


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