khoahoc.vietjack.com

Câu hỏi:

27/09/2025 2,558 Lưu

Nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận dự tính có công suất điện \(4000\ \text{MW}\) sử dụng nhiên liệu \({}^{235}\text{U}\) (25%). Mỗi phân hạch tạo ra năng lượng là \(200\ \text{MeV}\). Biết hiệu suất nhà máy điện hạt nhân là \(35\%\).

a) Các phân hạch là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng.
b) Công suất của lò phản ứng xấp xỉ \(11429\ \text{MW}\).
c) Giả sử lò hoạt động ổn định với hệ số neutron là \(k=1\). Số neutron mỗi giây để duy trì hoạt động của lò phản ứng vào khoảng \(3{,}57\cdot10^{25}\) hạt.
d) Khối lượng nhiên liệu để lò hoạt động liên tục trong \(10\) năm là \(17{,}8\) tấn.

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

 

Phát biểu

Đúng

Sai

a

Các phân hạch là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng.

Đ

 

b

Công suất của lò phản ứng xấp xỉ \(11429\ \text{MW}\).

Đ

 

c

Giả sử lò hoạt động ổn định với hệ số neutron là k = 1. Số neutron mỗi giây để duy trì hoạt động của lò phản ứng vào khoảng 3,57.1025 hạt.

 

S

d

Khối lượng nhiên liệu để lò hoạt động liên tục trong \(10\) năm là \(17{,}8\) tấn.

 

S

a) Đúng. Phản ứng phân hạch là phản ứng tỏa năng lượng.

b) Đúng. Do hiệu suất \(\eta=35\%\),
\[
P_{\text{lò}}=\frac{P_{\text{điện}}}{\eta}=\frac{4000}{0{,}35}\approx 11429\ \text{MW}.
\]

c) Sai. Số phân hạch mỗi giây (cũng là số neutron được sinh ra mỗi giây khi \(k=1\)):
\[
N=\frac{P_{\text{lò}}}{E_{\text{phân hạch}}}
=\frac{11429\times 10^{6}}{200\,\text{MeV}}
=\frac{11429\times 10^{6}}{200\times 10^{6}\times 1{,}6\times 10^{-19}}
\approx 3{,}57\times 10^{20}\ \text{hạt/s}.
\]

d) Sai. Tổng số phân hạch trong \(10\) năm:
\[
N_{10\text{y}}=N\cdot (10\cdot 365\cdot 24\cdot 3600).
\]
Khối lượng \({}^{235}\text{U}\) tiêu thụ:
\[
m_{235}=\frac{N_{10\text{y}}\cdot 235}{N_A}\ (\text{kg}),
\]
với \(N_A=6{,}02\times 10^{23}\). Vì nhiên liệu làm giàu \(25\%\) \({}^{235}\text{U}\), khối lượng nhiên liệu tổng cộng
\[
m_{\text{fuel}}=\frac{m_{235}}{0{,}25}
=\frac{3{,}57\times 10^{20}\cdot (10\cdot 365\cdot 24\cdot 3600)\cdot 235}
{6{,}02\times 10^{23}\cdot 0{,}25}
\approx 1{,}78\times 10^{5}\ \text{kg}
= 178\ \text{tấn}.
\]

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Bán kính hạt nhân: \(R=1{,}2\times 10^{-15}A^{1/3}\) m \(\Rightarrow\)
\[
R = 1{,}2\times 10^{-15}\,(197)^{1/3}\ \text{m},\qquad
V=\frac{4}{3}\pi R^3 \approx 1{,}43\times 10^{-42}\ \text{m}^3.
\]
Mật độ điện tích:
\[
\rho_Q=\frac{Ze}{V}=\frac{79\cdot 1{,}6\times10^{-19}}{1{,}43\times10^{-42}}
\approx \boxed{8{,}88\times 10^{24}\ \text{C/m}^3}.
\]

Lời giải

 

Phát biểu

Đúng

Sai

a

Trong khoảng thời gian từ 6 phút đến 12 phút lượng nước trong thí nghiệm đang ở thể rắn.

 

S

b

Công suất toả nhiệt trong giai đoạn AB lớn hơn công suất toả nhiệt trong giai đoạn CD.

Đ

 

c

Trong giai đoạn BC khối nước thu một nhiệt lượng \(167\ \text{kJ}\).

 

S

d

Tổng nhiệt lượng khối nước toả ra từ 0 đến 18 phút là \(-188\ \text{kJ}\).

Đ

 

a) Sai. Trong giai đoạn \(BC\), nước tồn tại đồng thời ở hai pha rắn–lỏng (đang đông đặc).

b) Đúng. Công suất toả nhiệt trung bình:
\[
\frac{P_{AB}}{P_{CD}}
=\frac{Q_{AB}/t_{AB}}{Q_{CD}/t_{CD}}
=\frac{m c_n (t_B-t_A)}{m c_{nd}(t_D-t_C)}\cdot\frac{t_{CD}}{t_{AB}}
=\frac{4200\cdot(8)}{2100\cdot(4)}\cdot\frac{6}{6}=4.
\]
Vậy \(P_{AB}\) lớn hơn \(P_{CD}\).

c) Sai. Trong giai đoạn \(BC\) (đông đặc), khối nước \emph{toả} nhiệt có độ lớn
\[
|Q|=\lambda m=334\cdot 10^{3}\cdot 0{,}5=1{,}67\cdot 10^{5}\ \text{J}=167\ \text{kJ},
\]
không phải “thu” nhiệt.

d) Đúng. Tổng nhiệt lượng trao đổi từ \(0\) đến \(18\) phút:
\[
Q=m c_n (t_B-t_A)-\lambda m+m c_{nd}(t_D-t_C)
=0{,}5\cdot 4200\cdot(0-8)-334\cdot 10^{3}\cdot 0{,}5
+0{,}5\cdot 2100\cdot(-4-0)
=-188000\ \text{J}=-188\ \text{kJ}.
\]

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 6

A. 62,7 kJ.                       
B. 112,86 kJ.                  
C. 254,98 kJ.                        
D.  142,12 kJ.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP