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115-學測-自然-17-18
中等
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0
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
M
W
P_e=300\,\mathrm{MW}
P
e
=
300
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
E_N
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
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星球
日間
夜間
地球
31°C
23°C
月球
121°C
−133°C
已知氣體分子平均動能正比於其克氏溫度（絕對溫度），則在月球赤道處，相同氣體分子的平均動能於日間為夜間的多少倍？
A
31
/
23
31/23
31/23
B
304
/
296
304/296
304/296
C
121
/
133
121/133
121/133
D
394
/
403
394/403
394/403
E
394
/
140
394/140
394/140
假設圖7中鈾核、氪核、鋇核及中子的質量分別為
M
U
M_{\mathrm U}
M
U
、
M
K
r
M_{\mathrm{Kr}}
M
Kr
、
M
B
a
M_{\mathrm{Ba}}
M
Ba
及
M
n
M_n
M
n
，核反應發生頻率控制為
R
N
R_N
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
Δ
m
=
3.3
×
1
0
−
28
k
g
\Delta m=3.3\times10^{-28}\,\mathrm{kg}
Δ
m
=
3.3
×
1
0
−
28
kg
，光速為
c
=
3
×
1
0
8
m
/
s
c=3\times10^8\,\mathrm{m/s}
c
=
3
×
1
0
8
m/s
，則下列有關該SMR發電的敘述，何者正確？
A
Δ
m
=
M
U
−
(
M
K
r
+
M
B
a
)
\Delta m=M_{\mathrm U}-(M_{\mathrm{Kr}}+M_{\mathrm{Ba}})
Δ
m
=
M
U
−
(
M
Kr
+
M
Ba
)
B
E
N
=
Δ
m
×
c
E_N=\Delta m\times c
E
N
=
Δ
m
×
c
C
E
N
E_N
E
N
約為
3
×
1
0
−
8
J
3\times10^{-8}\,\mathrm J
3
×
1
0
−
8
J
D
R
N
=
P
e
×
33
%
E
N
R_N=\dfrac{P_e\times33\%}{E_N}
R
N
=
E
N
P
e
×
33%
E
R
N
R_N
R
N
約為
3
×
1
0
19
H
z
3\times10^{19}\,\mathrm{Hz}
3
×
1
0
19
Hz
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