基本例題88)ウランの核分裂 基本問題 606, 607, 608, 609 ウランUの原子核に中性子。n が衝突し,次のような核分裂がおこった。 92 9Xe+Sr+3n 表には,各原子核と中性子の質量を示す。1u=1.66×10-27kg, 真空中の光速を3.00×10°m/s, アボガドロ定数を6.02×103/mol 23U+in 140 54- n 1.0087 u 38Sr 930 92.8930u とする。 140マ 5Xe 139.8918u 2351 92 234.9935u (1)この反応における質量の減少は何uか。 ( Uの原子核1個あたりから放出されるエネルギーは何Jか。 (3)1.00gの5Uがすべて核分裂をしたとき,放出されるエネルギーは何Jか。 92 反応前後での質量の減少をAMとす ると,AMc? のエネルギーが放出される。(3)では, 29Uの原子数を求め,エネルギーを計算する。 (1) 反応前の質量の和は, 234.9935+1.0087=236.0022u 放出されたエネルギーEは, E=AMc? から, E=3.175×10-28 × (3.00×10°) 指針 =2.857×10-1J …① 解説 2.86×10-11J (3) 1.00gのUの原子数は, 質量数が235な ので、 反応後の質量の和は, 139.8918+92.8930+3×1.0087=235.8109u 質量の減少は, 236.0022-235.8109=0.1913u (2) 反応によって減少した質量をkg に換算する。 AM=0.1913×(1.66×10-27) =3.175×10-28kg 1.00 ×(6.02×103) ==2.561×1021 235 求めるエネルギーE'は, ①の値から, E'=(2.857×10-11) × (2.561×10') =7.316×1010J 7.32×100J