Sử dụng các thông tin sau cho 2 câu sau: Trong phản ứng phân hạch hạt nhân urani năng lượng trung

Sử dụng các thông tin sau cho 2 câu sau: Trong phản ứng phân hạch hạt nhân urani năng lượng trung bình tỏa ra khi phân hạch một hạt nhân ${}_{92}^{235}\text{U}$ là $200MeV$. Một nhà máy điện nguyên tử dùng nguyên liệu urani, có công suất $500MW$, hiệu suất là $20\%$.

Trả lời cho các câu 1, 2 dưới đây:

Câu hỏi số 1:

Vận dụng

Năng lượng phản ứng hạt nhân trong lò phản ứng hạt nhân của nhà máy tạo ra trong $1$ năm (365 ngày) là $x.10^{16}J$. Tính giá trị $x$ (kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần trăm).

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Xem lời giải

Câu hỏi:940990

Phương pháp giải

Áp dụng công thức $A = P.t$ để tính tổng năng lượng điện có ích mà nhà máy tạo ra trong một năm.

Sử dụng công thức hiệu suất $H = \dfrac{A}{Q}$ để tính ngược lại tổng năng lượng nhiệt $Q$ do các phản ứng phân hạch tỏa ra trong lò phản ứng.

Giải chi tiết

Thời gian một năm hoạt động của nhà máy là $t = 365.24.3600 = 31536000$ s.

Tổng năng lượng điện có ích nhà máy sinh ra trong một năm là $A = P.t = 500.10^{6}.31536000 = 1,5768.10^{16}$ J.

Để tạo ra lượng điện năng này với mức hiệu suất chuyển đổi là 20%, tổng năng lượng phân hạch thực tế phải sinh ra trong lò là: $\left. Q = \dfrac{A}{H} = \dfrac{1,5768.10^{16}}{20\%} = 7,88.10^{16}J\Rightarrow x = 7,88 \right.$ J.

Đáp án cần điền là: 7,88

Câu hỏi số 2:

Vận dụng

Lượng Urani tiêu thụ hàng năm của nhà máy là bao nhiêu tấn? (Kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần trăm).

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Xem lời giải

Câu hỏi:940991

Phương pháp giải

Công thức tính tổng số hạt nhân: $N = \dfrac{Q}{\Delta E}$

Công thức tính khối lượng: $m = \dfrac{N}{N_{A}}.A$

Giải chi tiết

Năng lượng của một hạt nhân phân hạch $\Delta E = 200\text{~MeV} = 200.10^{6}.1,6.10^{- 19} = 3,2.10^{- 11}$ J.

Tổng số hạt nhân ${}^{235}\text{U}$ cần thiết bị phân hạch trong một năm hoạt động là $N = \dfrac{Q}{\Delta E} = \dfrac{7,884 \cdot 10^{16}}{3,2 \cdot 10^{- 11}} = 2,46375 \cdot 10^{27}$ hạt.

Khối lượng Urani tương ứng cần dùng là: $m = \dfrac{N}{N_{A}}.A = \dfrac{2,46375.10^{27}}{6,02.10^{23}}.235 \approx 961762g \approx 0,96$ tấn.

Đáp án cần điền là: 0,96

Quảng cáo

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, 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.