核能的开发和利用给人类带来的好处有目共睹，但是任何一种能量的开发和利用都会对自然环境的平衡有一定程度的破坏，核能也给人类带来了很多需要解决的问题，如：核能利用中的废料的处理、核泄漏的防止等，请同学们就自己的了解，从“优点”和“缺点”两方面谈一谈自己对核能的认识。

1. 核能的开发和利用给人类带来的好处有目共睹，但是任何一种能量的开发和利用都会对自然环境的平衡有一定程度的破坏，核能也给人类带来了很多需要解决的问题，如：核能利用中的废料的处理、核泄漏的防止等，请同学们就自己的了解，从“优点”和“缺点”两方面谈一谈自己对核能的认识。

【考点】

核裂变与核聚变; 核电站及其工作原理;

【答案】

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解答题普通

1. 一座装机容量为 $\text{[math]}$ 的火电站每年消耗煤4×10⁶t，而相同功率的核电站每年仅需要铀燃料40t，则每千克铀燃料反应时释放的核能是多少? (煤的热值为 $\text{[math]}$

解答题普通

2. 核电站的核反应堆是通过重核裂变释放核能的装置，如图是核电站的原理图。核反应堆中发生重核裂变，释放出核能传递给水，产生高温、高压水蒸气，推动蒸汽轮机带动发电机发电。请回答下列问题。

(1) 核反应堆是通过可控反应释放核能的设备。

(2) 核电清洁经济，但一旦发生核泄漏，会对环境造成巨大的污染。核污染的主要原因是核燃料或核废料具有。

(3) 根据上图，请在方框内完成核电站发电过程中能量转化的流程图：

核能→→机械能→电能

(4) 仔细观察核电站的原理图。在发电过程中，水发生的物态变化有汽化和。核电站在运行过程中要产生巨大热量，常用水来冷却，这是因为水具有，所以核电站一般建在海边。

解答题普通

3. 2021年4月，日本政府拟定将福岛第一核电站中核废水排入太平洋，消息一出立刻引起了亚太地区乃至世界各国的不安。如图，媒体报道：福岛核电站的废水中含有大量具有放射性碘-131和铯-137，一旦发生核泄漏，放射碘可能被附近居民吸入，引发甲状腺疾病或甲状腺癌。结合上述材料回答：

(1) 核电站是利用原子核发生的核（选填“裂变”或“聚变”）产生的核能来发电的。

(2) 健康成年人饮食中缺碘时会得。但世界卫生组织提示谨慎服用碘片，以减少人体甲状腺吸收放射性碘。

(3) 堆芯熔毁是核燃料所在反应堆芯最终熔化，是核电事故中最严重的事态。福岛第一核电站机组反应堆芯锆合金与水蒸气反应产生氢气，其反应方程式为：Zr+2H₂O═ZrO₂+2H₂↑，放出的氢气当接触外界的氧气时发生剧烈反应，导致连续爆炸。“锆水”发生反应的基本类型是。

(4) 氘是核聚变的原料之一，1L海水中大约有0.03g氘，发生核聚变释放出的能量约相当于燃烧200kg汽油。若汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，则5L海水中的氘发生聚变时能释放出约 J的能量。

解答题普通