Tel: 024.7300.7989 - Phone: 1800.6947 (Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)

Giỏ hàng của tôi
Trang chủ
Luyện thi đại học môn lí

Dùng neutron bắn vào hạt nhân ${}_{92}^{235}U$ gây ra phản ứng:${}_{0}^{1}n

Câu hỏi số 967016:
Vận dụng

Dùng neutron bắn vào hạt nhân ${}_{92}^{235}U$ gây ra phản ứng:

${}_{0}^{1}n +_{92}^{235}U\rightarrow_{60}^{143}Nd +_{40}^{90}La + k_{0}^{1}n + 8_{- 1}^{0}e$. Biết năng lượng tỏa ra của phản ứng bằng 200 MeV. Xét tính đúng/sai trong các nhận định sau:

Đúng Sai
a) Ở phản ứng trên, tổng số proton được bảo toàn.
b) Trong phản ứng trên giá trị k = 3.
c) Phản ứng trên là phản ứng phân hạch.
d) Một tàu phá băng chạy bằng năng lượng hạt nhân, được trang bị các lò phản ứng hạt nhân có tổng công suất phát điện bằng 120 MW. Cho khối lượng của 1 mol nguyên tử ${}_{92}^{235}U$ bằng 235 g. Nếu các lò phản ứng hạt nhân trên tàu sử dụng nhiên liệu ${}_{92}^{235}U$ với cơ chế phản ứng như trên, hiệu suất chuyển đổi năng lượng hạt nhân thành điện năng bằng 30% thì khối lượng ${}_{92}^{235}U$ cần dùng để tàu hoạt động với công suất điện 120 MW trong 24 giờ liên tục bằng 360 g.

Đáp án đúng là: S; Đ; Đ; S

Quảng cáo

Xem lời giải
Câu hỏi:967016
Phương pháp giải

- Áp dụng định luật bảo toàn số khối (số nucleon) và định luật bảo toàn điện tích để xác định các hệ số trong phương trình phản ứng hạt nhân.

- Sử dụng lý thuyết về phản ứng phân hạch: là phản ứng trong đó một hạt nhân rất nặng hấp thụ một neutron chậm rồi vỡ thành hai hạt nhân trung bình.

- Các công thức tính toán năng lượng:

+ Điện năng tàu tiêu thụ: $A = P.t$

+ Năng lượng hạt nhân tổng cộng cần cung cấp: $E = \dfrac{A}{H}$

+ Số phân hạch cần thiết: $N = \dfrac{E}{\Delta E}$

+ Khối lượng nhiên liệu cần dùng: $m = \dfrac{N}{N_{A}}.M$

Giải chi tiết

a) Xét phương trình, tổng số proton ban đầu là 92.

Ở vế sản phẩm, tổng số proton của các hạt nhân tạo thành là $60 + 40 = 100$, khác với 92 proton ban đầu.

$\Rightarrow$ a sai.

b) Áp dụng định luật bảo toàn số khối (tổng số nucleon):

$\left. 1 + 235 = 143 + 90 + k.1 + 8.0\Rightarrow 236 = 233 + k\Rightarrow k = 3 \right.$.

$\Rightarrow$ b đúng.

c) Phản ứng dùng neutron bắn phá hạt nhân nặng ${}^{235}U$ làm hạt nhân này vỡ ra thành hai hạt nhân có số khối trung bình (Nd và La) kèm theo các neutron là phản ứng phân hạch.

$\Rightarrow$ c đúng.

d) Sai. Tổng năng lượng điện tàu tiêu thụ trong 24 giờ là:

$A = P.t = 120.10^{6}.24.3600 = 1,0368.10^{13}J$

Tổng năng lượng do phản ứng hạt nhân cần tỏa ra để đáp ứng hiệu suất 30% là:

$E = \dfrac{A}{H} = \dfrac{1,0368.10^{13}}{0,3} = 3,456.10^{13}J$

Năng lượng tỏa ra của một phân hạch tính theo đơn vị Joule là:

$\Delta E = 200MeV = 200.10^{6}.1,6.10^{- 19} = 3,2.10^{- 11}J$

Số hạt nhân ${}^{235}U$ cần phân hạch để cung cấp đủ mức năng lượng trên là:

$N = \dfrac{E}{\Delta E} = \dfrac{3,456.10^{13}}{3,2.10^{- 11}} = 1,08.10^{24}$ (hạt)

Khối lượng ${}^{235}U$ cần dùng là:

$m = \dfrac{N}{N_{A}}.M = \dfrac{1,08.10^{24}}{6,02.10^{23}}.235 \approx 421,6g$

$\Rightarrow$ d sai

Đáp án cần chọn là: S; Đ; Đ; S

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.

Hỗ trợ - Hướng dẫn

  • 024.7300.7989
  • 1800.6947 free

(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com

Đăng ký nhận tư vấn