Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt có công suất 500 kW và sử dụng nhiên liệu là đồng vị uranium

Câu hỏi số 955447:

Vận dụng

Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt có công suất 500 kW và sử dụng nhiên liệu là đồng vị uranium ${}_{92}^{235}U$. Coi mỗi hạt nhân ${}_{92}^{235}U$ phân hạch tỏa ra năng lượng trung bình là 175 MeV và uranium chỉ bị tiêu hao bởi quá trình phân hạch. Lấy $N_{A} = 6,02.10^{23}mol^{- 1}$. Giả sử hiệu suất của lò phản ứng là 100% thì trong 72 giờ khối lượng ${}_{92}^{235}U$ mà lò phản ứng tiêu thụ bằng bao nhiêu g? (Làm tròn kết quả đến hàng phần trăm và chỉ làm tròn ở kết quả cuối)

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:955447

Phương pháp giải

+ Sử dụng công thức tính năng lượng tổng cộng: $E = P.t$

+ Số hạt nhân phân hạch được tính bởi: $N = \dfrac{E}{\Delta E}$

+ Khối lượng nhiên liệu tiêu thụ: $m = \dfrac{N}{N_{A}}.A$

Giải chi tiết

Công suất của lò phản ứng: $P = 500kW = 5.10^{5}W = 5.10^{5}J/s$

Thời gian hoạt động: $t = 72h = 72.3600s = 259200s$

Năng lượng lò phản ứng tỏa ra trong 72 giờ là:

$E = P.t = 5.10^{5}.259200 = 1,296.10^{11}J$

Năng lượng tỏa ra của một phân hạch:

$\Delta E = 175MeV = 175.10^{6}.1,6.10^{- 19}J = 2,8.10^{- 11}J$

Số hạt nhân ${}_{92}^{235}U$ bị phân hạch (cũng là số hạt nhân tiêu thụ):

$N = \dfrac{E}{\Delta E} = \dfrac{1,296.10^{11}}{2,8.10^{- 11}} = \dfrac{324}{7}.10^{21}$ (hạt)

Khối lượng ${}_{92}^{235}U$ tiêu thụ là:

$m = \dfrac{N}{N_{A}}.A = \dfrac{\dfrac{324}{7}.10^{21}}{6,02.10^{23}}.235 \approx 1,81g$

Đáp án cần điền là: 1,81

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.