发布网友 发布时间:2022-05-07 14:12
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热心网友 时间:2023-05-04 22:29
如下所示:
1克铀-235原子,就是1/235摩尔,大约是2.56*10^21个铀原子;于是一克铀-235裂变,释放能量为:E=3.2*10^-11*2.56*10^21=8.2*10^10焦耳;标准煤热值为29308KJ/kg,所以1克铀-235裂变释放能量,相当于2798千克标准煤释放能量。
一座普通的核电厂,一年只需几吨铀-235材料,就能满足全年的发电需求:
比如我国秦山核电站,年发电量约500亿千瓦时,每年消耗的铀-235在5吨左右,对应的高浓缩铀体积大约是1/4立方米,但是核电厂采用的是低浓缩铀。
但是从质能转化上看,核裂变的质能转化效率是很低的,一克铀-235释放能量8.2*10^10焦耳,亏损质量可以根据质能方程得出:m=E/c^2≈0.0009克;亏损率为:η=m/m=0.09%;
而氢元素的核聚变反应中,质量亏损率为0.7%,效率比核裂变高了十多倍;铀-235在地壳中的含量非常有限,但是氢的同位素在海水中大量存在,这也是各国着重研究可控核聚变的原因。(艾伯史密斯)