Mỗi phản ứng nhiệt hạch có phương trình \(_1^2{\rm{D}} + _1^2{\rm{D}} \to _2^3{\rm{He}} + _0^1{\rm{n}}(4.1)\) toả ra năng lượng khoảng \(3,30{\rm{MeV}}.\) Trong khi đó, mỗi phản ứng phân hạch \(_{92}^{235}{\rm{U}}\) toả ra trung bình khoảng \(200,0{\rm{MeV}}.\) Tính năng lượng toả ra khi tổng hợp hoàn toàn \(1,000\;{\rm{kg}}_1^2{\rm{D}}\) theo phương trình (4.1) và năng lượng toả ra khi phân hạch hoàn toàn \(1,000\;{\rm{kg}}_{92}^{235}{\rm{U}}.\) So sánh kết quả tính được và rút ra nhận xét.

a. Năng lượng tỏa ra của một phản ứng là \(4,6575{\rm{\;MeV}}\).

b. Năng lượng tỏa ra của một phản ứng xấp xỉ \(7,45 \times {10^{ - 13}}{\rm{\;J}}\).

c. Nếu có \({10^{20}}\) phản ứng xảy ra thì nhiệt lượng thu được đủ làm nóng \(5000{\rm{\;kg}}\) nước thêm \(3,{5^ \circ }C\).

d. Năng lượng tỏa ra tăng khi khối lượng giảm sau phản ứng tăng.

a. Khối lượng uranium cần dùng là \(40{\rm{\;kg}}\).

b. Khối lượng than cần dùng là \({10^8}{\rm{\;kg}}\).

c. Cùng tạo ra một năng lượng, khối lượng uranium cần dùng nhỏ hơn khối lượng than.

d. Tỉ lệ khối lượng than cần dùng so với uranium lớn hơn \({10^6}\).

a. Năng lượng thu được trên mỗi kg uranium lớn hơn năng lượng thu được trên mỗi kg than.

b. Tỉ số năng lượng riêng của uranium so với than là \(2,5 \times {10^7}\).

c. Sự chênh lệch rất lớn về khối lượng nhiên liệu chứng tỏ phản ứng hạt nhân có hiệu suất năng lượng cao hơn phản ứng hóa học.

d. Có thể giải thích sự khác biệt này bằng hệ thức \(E = {\rm{\Delta }}m{c^2}\).

a. Năng lượng tỏa ra trong một phản ứng phân hạch là \(3,2 \times {10^{ - 11}}{\rm{\;J}}\).

b. Khối lượng của một hạt nhân uranium \(^{235}U\) xấp xỉ \(3,9 \times {10^{ - 25}}{\rm{\;kg}}\).

c. Nếu \(1{\rm{\;kg}}\) uranium phân hạch hoàn toàn thì số năng lượng thu được lớn hơn \({10^{14}}{\rm{\;J}}\).

d. Năng lượng thu được từ \(1{\rm{\;kg}}\) uranium nhỏ hơn nhiều so với năng lượng đốt cháy \(1{\rm{\;kg}}\)than.

a. Khối lượng than cần dùng là \(3,33 \times {10^7}{\rm{\;kg}}\).

b. Khối lượng uranium cần dùng là \(12,5{\rm{\;kg}}\).

c. Sử dụng uranium giúp giảm khối lượng nhiên liệu cần thiết hơn \({10^6}\) lần so với than.

d. Sự khác biệt về khối lượng nhiên liệu chủ yếu do năng lượng liên kết trong phản ứng hạt nhân lớn hơn năng lượng liên kết hóa học.

a. Phản ứng trên tỏa ra năng lượng do có sự giảm khối lượng sau phản ứng.

b. Năng lượng tỏa ra của phản ứng là \(17,5{\rm{\;MeV}}\).

c. Năng lượng tỏa ra của phản ứng xấp xỉ \(2,8 \times {10^{ - 12}}{\rm{\;J}}\).

d. Nếu thực hiện \({10^{20}}\) phản ứng như trên thì năng lượng thu được xấp xỉ \(2,8 \times {10^8}{\rm{\;J}}\).