Tàu ngầm hạt nhân sử dụng năng lượng từ phản ứng phân hạch

Câu hỏi số 960874:

Vận dụng

Tàu ngầm hạt nhân sử dụng năng lượng từ phản ứng phân hạch ${}_{92}^{235}\text{U}$. Biết mỗi phản ứng phân hạch tỏa ra năng lượng 200 MeV. Hiệu suất của lò phản ứng là $25\%$. Cho khối lượng mol của nguyên tử ${}_{92}^{235}\text{U}$ là 235 g/mol. Nếu công suất của lò phản ứng hạt nhân trên tàu là 400 MW thì khối lượng ${}_{92}^{235}\text{U}$ cần dùng trong một ngày bằng bao nhiêu kg (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)?

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:960874

Phương pháp giải

Năng lượng có ích lò phản ứng cung cấp trong 1 ngày: $A = P \cdot t$.

Tổng năng lượng toàn phần: $E = \dfrac{A}{H}$.

Khối lượng uranium cần dùng: $m = \dfrac{E}{\Delta E \cdot N_{A}} \cdot M$.

Giải chi tiết

Năng lượng có ích cần cung cấp là: $A = 400 \cdot 10^{6} \cdot 86400 = 3,456 \cdot 10^{13}J$

Năng lượng toàn phần do phản ứng tỏa ra là: $E = \dfrac{3,456 \cdot 10^{13}}{0,25} = 1,3824 \cdot 10^{14}J$

Năng lượng 1 phân hạch là: $\Delta E = 200 \cdot 1,6 \cdot 10^{- 13} = 3,2 \cdot 10^{- 11}J$

Số hạt nhân cần phân hạch là: $N = \dfrac{1,3824 \cdot 10^{14}}{3,2 \cdot 10^{- 11}} = 4,32 \cdot 10^{24}$ hạt

Khối lượng cần dùng là: $m = \dfrac{4,32 \cdot 10^{24}}{6,02 \cdot 10^{23}} \cdot 235 \approx 1686,38\text{g} \approx 1,69\text{kg}$

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.