Trong phản ứng phân hạch urani U²³⁵ năng lượng trung bình tỏa ra khi một hạt nhân bị phân hạch là 200MeV. Một nhà máy điện nguyên tử dùng nguyên liệu urani, có công suất 500 000KW, hiệu suất là 20%. Lượng tiêu thụ hàng năm nhiên liệu urani là bao nhiêu? (1 năm có 365 ngày)

Dựa vào các thông tin được cung cấp dưới đây để trả lời các câu từ 100 đến 102

Lò phản ứng hạt nhân là một thiết bị để khởi động, kiểm soát, và duy trì một chuỗi phản ứng hạt nhân. Lò phản ứng hạt nhân thường được sử dụng để tạo ra điện và cung cấp năng lượng cho một số tàu ngầm, tàu sân bay…mà hiện nay quân đội Hoa Kì phát triển rất mạnh. Nhiên liệu trong các lò này thường là \(^{235}U\) hoặc \(^{239}Pu\). Sự phân hạch của một hạt nhân \(^{235}U\) có kèm theo giải phóng 2,5 nơtron (tính trung bình), đối với \(^{239}Pu\) con số đó là 3. Các nơtron này có thể kích thích các hạt nhân khác phân hạch để tạo nên một phản ứng dây truyền nếu không được điều khiển. Các lò phản ứng hạt nhân được điều khiển để đảm bảo năng lượng tỏa ra từ lò phản ứng là không đổi theo thời gian, trong trường hợp này người ta thường dùng những thanh điều khiển ngập sâu vào trong lò để hấp thụ số nơtron thừa.

Câu 393068: Trong phản ứng phân hạch urani U²³⁵ năng lượng trung bình tỏa ra khi một hạt nhân bị phân hạch là 200MeV. Một nhà máy điện nguyên tử dùng nguyên liệu urani, có công suất 500 000KW, hiệu suất là 20%. Lượng tiêu thụ hàng năm nhiên liệu urani là bao nhiêu? (1 năm có 365 ngày)

A. 961kg.

B. 1121 kg.

C. 1352,5 kg.

D. 1421 kg.

Xem lời giải

Câu hỏi : 393068

Quảng cáo

Phương pháp giải:

+ Hiệu suất: \(H=\frac{{{E}_{ci}}}{{{E}_{tp}}}.100%=\frac{P.t}{A}.100%\Rightarrow E=\frac{P.t}{H}.100%\)

+ Từ năng lượng toả ra khi 1 hạt U²³⁵ bị phân hạch và năng lượng nhà máy tiêu thụ trong một năm tính được số phân hạch U²³⁵.

+ Sử dụng công thức liên hệ giữa khối lượng và số hạt: \(N=\frac{m}{A}.{{N}_{A}}\Rightarrow m=\frac{N.A}{{{N}_{A}}}\)

Đáp án : A
(0) bình luận (0) lời giải
Giải chi tiết:
Năng lượng nhà máy tiêu thụ trong một năm là:

\(\begin{gathered}
E = \frac{{P.t}}{H}.100\% = \frac{{{{5.10}^8}.365.86400}}{{20}}.100 \hfill \\
\Rightarrow E = 7,{884.10^{16}}J = 4,{9275.10^{29}}MeV \hfill \\
\end{gathered} \)

1 U²³⁵bị phân hạch toả ra năng lượng 200MeV

Để toả ra năng lượng \(4,{{9275.10}^{29}}MeV\) cần số phân hạch là:

\({{N}_{U235}}=\frac{4,{{9275.10}^{29}}}{200}=2,{{46375.10}^{27}}\)

Lại có:

\(\begin{gathered}
{N_{U235}} = \frac{{{m_{U235}}}}{{{A_{U235}}}}.{N_A} \hfill \\
\Rightarrow {m_{U235}} = \frac{{{N_{U235}}.{A_{U235}}}}{{{N_A}}} = \frac{{2,{{46375.10}^{27}}.235}}{{6,{{022.10}^{23}}}} = 961443g \approx 961kg \hfill \\
\end{gathered} \)

Lời giải sai Bình thường Khá hay Rất Hay
- Mẹo : Viết lời giải với bộ công thức đầy đủ tại đây

Xem bình luận

>> Luyện thi TN THPT & ĐH năm 2024 trên trang trực tuyến Tuyensinh247.com. Học mọi lúc, mọi nơi với Thầy Cô giáo giỏi, đầy đủ các khoá: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng; Tổng ôn chọn lọc.