115 學年度學科能力測驗自然考科 第 18 題

財團法人大學入學考試中心基金會

表 1 為地球與月球的赤道日夜均溫。新的登月計畫將設計小型模組核反應器(簡稱 SMR),提供維生與探究的能源。SMR 的發電功率為 P_e=300\,\mathrm{MW},採用的核反應如圖 7 所示。一顆中子射入一個鈾核,激發核反應,產生核能 E_N、一個鋇核、一個氪核與 3 顆中子。SMR 之核能轉換為電能的效率約是 33%。依據以上資料與所學,回答下列問題。

表 1 地球與月球赤道日夜均溫
星球日間夜間
地球31 ℃23 ℃
月球121 ℃−133 ℃

假設圖 7 中鈾核、氪核、鋇核及中子的質量分別為 M_U、M_{Kr}、M_{Ba} 及 M_n,核反應發生頻率控制為 R_N(即每秒發生核反應的次數)。已知該核反應前後質量損失為 \Delta m=3.3\times10^{-28}\,\mathrm{kg},光速為 c=3\times10^8\,\mathrm{m/s},則下列有關該 SMR 發電的敘述,何者正確?

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