Tàu ngầm hạt nhân là một loại tàu ngầm vận hành nhờ sử dụng năng

Câu hỏi số 766142:

Vận dụng

Tàu ngầm hạt nhân là một loại tàu ngầm vận hành nhờ sử dụng năng lượng của phản ứng hạt nhân. Nguyên liệu thường dùng là U235. Mỗi phân hạch của hạt nhân U235 tỏa ra năng lượng trung bình là 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 bao nhiêu kg (lấy 3 chữ số có nghĩa)?

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:766142

Phương pháp giải

Năng lượng lò phản ứng tạo ra: \(W = P.t\)

Hiệu suất: \(H = \dfrac{{{A_{ci}}}}{{{A_{tp}}}}.100\% \)

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

Giải chi tiết

Số phân hạch trong 1 ngày của lò = số hạt U235 = N.

Mỗi phân hạch của hạt nhân U235 tỏa ra năng lượng trung bình là 200MeV

\( \Rightarrow \) Năng lượng của N phân hạch là:

\({W_{ph}} = N.200\left( {MeV} \right) = N.200.1,{6.10^{ - 3}}\left( J \right)\)

Năng lượng lò phản ứng tạo ra: \({W_l} = P.t\)

Hiệu suất của lò phản ứng là 25%

\( \Rightarrow \) (Năng lượng lò phản ứng tạo ra) = 25% (Năng lượng phân hạch)

\( \Leftrightarrow {W_l} = 25\% .{W_{ph}} \Leftrightarrow P.t = 25\% .N.200.1,{6.10^{ - 13}}\)

\( \Leftrightarrow {400.10^6}.86400 = 0,25.N.200.1,{6.10^{ - 13}}\)

\( \Rightarrow \) Số phân hạch: \(N = \dfrac{{{{400.10}^6}.86400}}{{0,25.200.1,{{6.10}^{ - 13}}}} = 4,{32.10^{24}}\)

\( \Rightarrow \) Khối lượng U235 cần dùng trong một ngày bằng:

\({m_U} = \dfrac{N}{{{N_A}}}.A = \dfrac{{4,{{32.10}^{24}}}}{{6,{{02.10}^{23}}}}.235 = 1686,378g\)

\( \Rightarrow {m_U} = 1,686378kg \approx 1,69kg\)

Đáp số: 1,69.

Đáp án cần điền là: 1,69

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.