Câu hỏi:

26/04/2026 152 Lưu

Trong phản ứng phân hạch hạt nhân urani năng lượng trung bình tỏa ra khi phân hạch một hạt nhân \(\;_{92}^{235}{\rm{U}}\) là 200 MeV. Một nhà máy điện nguyên tử dùng nguyên liệu urani, có công suất 500 MW, hiệu suất là \(20{\rm{\% }}\).

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

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Đáp án:

0,96

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

Tổng số hạt nhân \({\;^{235}}{\rm{U}}\) cần thiết bị phân hạch trong một năm hoạt động là:

\(N = \frac{Q}{{{\rm{\Delta }}E}} = \frac{{7,{{884.10}^{16}}}}{{3,{{2.10}^{ - 11}}}} = 2,{46375.10^{27}}\) hạt.

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

Đáp án: 0,96

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Khối lượng nước đá tan do môi trường truyền nhiệt trong khoảng thời gian \(t\) (từ lúc bật đồng hồ đến \(t = 168s\)) là: \({\rm{\Delta }}{m_{mt}} = {m_1} - {m_0} = {8.10^{ - 3}} - {5.10^{ - 3}} = {3.10^{ - 3}}{\rm{\;kg}}\).

Khối lượng nước đá tan tổng cộng trong khoảng thời gian \(t\) tiếp theo (từ thời điểm \(t\) đến \(2t\) ) khi bật biến áp nguồn là: \({\rm{\Delta }}{m_{{\rm{tong\;}}}} = {m_2} - {m_1} = {25.10^{ - 3}} - {8.10^{ - 3}} = {17.10^{ - 3}}{\rm{\;kg}}\).

Vì môi trường vẫn tiếp tục truyền nhiệt một cách ổn định như cũ, phần khối lượng nước đá tan chỉ do dây nung cung cấp nhiệt lượng trong thời gian \(t\) là: \({\rm{\Delta }}m = {\rm{\Delta }}{m_{{\rm{tong\;}}}} - {\rm{\Delta }}{m_{mt}} = {14.10^{ - 3}}{\rm{\;kg}}\).

Nhiệt lượng do dây nung cung cấp trong khoảng thời gian \(t = 168{\rm{\;s}}\) là: \(Q = P.t = 34.168 = 5712{\rm{\;J}}\).

Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là: \(\lambda = \frac{Q}{{{\rm{\Delta }}m}} = \frac{{5712}}{{14,{{0.10}^{ - 3}}}} = 408000{\rm{\;J}}/{\rm{kg}} = 408{\rm{\;kJ}}/{\rm{kg}}\)

Đáp án: 408

Lời giải

Thời gian một năm hoạt động của nhà máy là \(t = 365.24.3600 = 31536000{\rm{\;s}}\).

Tổng năng lượng điện có ích nhà máy sinh ra trong một năm là

\(A = P.t = {500.10^6}.31536000 = 1,{5768.10^{16}}{\rm{\;J}}\).

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

Đáp án: 7,88

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