Một tàu phá băng công suất 16MW. Tàu dùng năng lượng phân hạch của hạt nhân U235. Trung bình

Câu hỏi số 138793:

Vận dụng cao

Một tàu phá băng công suất 16MW. Tàu dùng năng lượng phân hạch của hạt nhân U²³⁵. Trung bình mỗi phân hạch tỏa ra 200 MeV. Nhiên liệu dùng trong lò là U làm giàu đến 12,5% (tính theo khối lượng). Hiệu suất của lò là 30%. Hỏi nếu tàu làm việc liên tục trong 3 tháng thì cần bao nhiêu kg nhiên liệu (coi mỗi ngày làm việc 24 giờ, 1 tháng tính 30 ngày)

A. 40,47 kg

B. 80,9 kg

C. 10,11 kg

D. 24,3 kg

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:138793

Phương pháp giải

Công thức liên hệ giữa khối lượng và số hạt: N = (m/A)N_A

Hiệu suất: H = P_ci/P_tp

Giải chi tiết

+ Năng lượng tàu sử dụng trong 1 ngày: \({\rm{W}} = P.t = {16.10^6}.86400 = {1,3824.10^{12}}J\)

+ Do hiệu suất của lò là 30% nên năng lượng của mỗi phân hạch cung cấp là:

\(\Delta {\rm{W}} = 200.0,3 = 60MeV = {9,6.10^{ - 12}}J\)

+ Số phân hạch cần xảy ra để có năng lượng W là: \(N = {{\rm{W}} \over {\Delta {\rm{W}}}} = {1,44.10^{23}}\)

+ Cứ một phân hạch cần 1 hạt U235 => số hạt U235 dùng trong 1 ngày là: N_U = N = 1,44.10²³ hạt

+ Khối lượng U cần dùng trong 1 ngày: \({N_U} = {{{m_U}} \over A}.{N_A} \Rightarrow {m_U} = {{{N_U}.A} \over {{N_A}}} = {{{{1,44.10}^{23}}.235} \over {{{6,02.10}^{23}}}} = 56,2126g\)

+ Nhiên liệu dùng trong lò là U làm giàu đến 12,5% (tính theo khối lượng) => Khối lượng nhiên liệu cần dùng trong 1 ngày: \({m_{nl}} = {{{m_U}} \over {12,5\% }} = 449,7g\)

+ Khối lượng nhiên liệu cần dùng trong 3 tháng là: 449,7.90 = 40,47kg

Chọn A

Tham Gia Group Dành Cho 2K7 luyện thi Tn THPT - ĐGNL - ĐGTD

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.