Tàu ngầm hạt nhân sử dụng năng lượng phân hạch U235. Biết mỗi phản ứng phân hạch tỏa ra

Câu hỏi số 420758:

Vận dụng cao

Tàu ngầm hạt nhân sử dụng năng lượng phân hạch U²³⁵. Biết mỗi phản ứng phân hạch tỏa ra năng lượng 200MeV. Hiệu suất của lò phản ứng là 25%. Nếu công suất của lò là 400MW thì khối lượng U²³⁵ cần dùng trong một ngày xấp xỉ bằng

A. 1,75 kg.

B. 2,59 kg

C. 2,67 kg.

D. 1,69 kg.

Đáp án đúng là: D

Xem lời giải

Câu hỏi:420758

Phương pháp giải

Công thức liên hệ giữa số hạt và khối lượng: \(N=\frac{m}{A}.{{N}_{A}}\)

Nhiệt lượng lò tỏa ra: \({{Q}_{t}}=P.t\)

Hiệu suất của lò: \(H=\frac{{{Q}_{i}}}{{{Q}_{t}}}.100%\)

Giải chi tiết

Công suất của lò là 400MW, vậy 1 ngày nhiệt lượng mà lò tỏa ra là: \({{Q}_{t}}=P.t\)

Gọi khối lượng Urani cần dùng là m (kg) thì năng lượng do m (kg) Urani tham gia phản ứng tỏa ra là:

\({{Q}_{t}}=\frac{m}{A}.{{N}_{A}}.200MeV\)

Hiệu suất của lò là 25%. Ta có:

\(H=\frac{{{Q}_{i}}}{{{Q}_{t}}}.100%=\frac{P.t}{\frac{m}{A}.{{N}_{A}}{{.200.10}^{6}}.1,{{6.10}^{-19}}}.100%=25%\)

\(\Rightarrow m=\frac{{{Q}_{t}}}{H.{{N}_{A}}{{.200.10}^{6}}.1,{{6.10}^{-19}}}.A=\frac{P.t}{H.{{N}_{A}}{{.200.10}^{6}}.1,{{6.10}^{-19}}}.A\)

\(\Rightarrow m=\frac{{{400.10}^{6}}.24.60.60}{25%.6,{{023.10}^{23}}{{.200.10}^{6}}.1,{{6.10}^{-19}}}.232=1693g\approx 1,69kg\)

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.