Question

（18分）核聚變能是一種具有經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)越、安全可靠、無(wú)環(huán)境污染等優(yōu)勢(shì)的新能源。近年來(lái)，受控核聚變的科學(xué)可行性已得到驗(yàn)證，目前正在突破關(guān)鍵技術(shù)，最終將建成商用核聚變電站。一種常見(jiàn)的核聚變反應(yīng)是由氫的同位素氘（又叫重氫）和氚（又叫超重氫）聚合成氦，并釋放一個(gè)中子。若已知氘原子的質(zhì)量為2.0141u，氚原子的質(zhì)量為3.0160u，氦原子的質(zhì)量為4.0026u，中子的質(zhì)量為1.0087u，1u＝1.66×10^-27kg。

（1）寫(xiě)出氘和氚聚合的反應(yīng)方程。

（2）試計(jì)算這個(gè)核反應(yīng)釋放出來(lái)的能量。

（3）若建一座功率為3.0×10⁵kw的核聚變電站，假設(shè)聚變所產(chǎn)生的能量有一半變成了電能，每年要消耗多少氘的質(zhì)量？（一年按3.2×10⁷s計(jì)算，光速c＝3.00×10⁸m/s，結(jié)果取二位有效數(shù)字）

Answer 1

解析：

（3）設(shè)每年需核能為E_總，發(fā)電量為E

則E＝Pt

每年消耗氘：