核裂变总能产额计算器

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Fission Total Energy Yield Calculator

📐 计算公式
总能量 E = N × E_f；单次铀 235 裂变释放约 200 MeV（约 3.2 × 10⁻¹¹ J）；1 kg 铀 235 约含 2.56 × 10²⁴ 个原子核，完全裂变总能量约 8.2 × 10¹³ J，相当于约 2000 吨标准煤；每次裂变还释放 2 至 3 个中子，能量分配为碎片动能约 168 MeV、中子约 5 MeV、γ 射线约 7 至 15 MeV；核燃料能量密度比化石燃料高约 10⁶ 倍。

Estimate total energy released per fission including fragment kinetic and neutron energy. For nuclear physics teaching and rough reactor energy balance.

Formula & Standard References

Item Formula / Note Source / Standard
Energy per fission≈200 MeV per U-235 fissionNuclear engineering
Energy partitionFragments 168 MeV plus neutrons, gammasLamarsh & Baratta
Mass-energyE = Δm·c²Einstein 1905
Fissile atomsN = m·N_A/MMolar conversion
Electricity yield1 g U-235 ≈1 MW·day thermalEngineering rule of thumb
Burnup unitMW·d/kgU burnup unitFuel cycle terms
📌 计算说明
  • U-235 每次裂变约 200 MeV。
  • 1 g 铀-235 释能巨大。

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📚 深度解析：裂变能量产额

💡 常见使用场景

n=1e20 次、每次 200MeV
E = 1e20 × 200 × 1e6 × 1.602×10⁻¹⁹ ≈ 3.204×10⁹ J ≈ 3.2 GJ。
1 摩尔铀
约 6.02e23 次裂变 × 200MeV ≈ 1.93×10¹³ J，约等于数百吨 TNT。

❓ 常见问题（FAQ）

每次裂变约多少能量？
典型约 200 MeV（含动能、γ、中子等），本工具取该经验值。
与质量亏损关系？
每次裂变质量亏损约 0.2u，对应 ≈200MeV，与结合能曲线一致。