Trong một vụ thử hạt nhân, quả bom hạt nhân sử dụng sự phân hạch của đồng vị U92235 với hệ số nhân nơtron là k, (k > 1). Giả sử U92235 phân hạch trong mỗi phản ứng tạo ra 210 MeV. Coi lần đầu chỉ có m...

Đáp án A. Lần 1: Có 1 = k0 hạt U92235 bị phân hạch tạo ra k1 nơtron Lần 2: Có k1 hạt U92235 bị phân hạch tạo ra k2 nơtron (cứ một hạt nơtron sau phản ứng lại tạo ra k hạt nơtron) ……….. Lần 85: có k84 hạt U92235 bị phân hạch tạo ra k85 nơtron Vậy tổng số hạt nhân U92235 bị phân hạch đến lần thứ 85 tương đương với số nơtron được tạo ra N=1+k+k2+...+k84=k85−1k−1 Tổng năng lượng bị phân hạch đến lần thứ 85 Q=N.E=k85−1k−1.210.1,6.10−13=361,07.106.103.3600 ⇒k=2

Câu hỏi:

08/05/2022 3,010

Trong một vụ thử hạt nhân, quả bom hạt nhân sử dụng sự phân hạch của đồng vị ${}_{92}^{235}U$ với hệ số nhân nơtron là k, (k > 1). Giả sử ${}_{92}^{235}U$ phân hạch trong mỗi phản ứng tạo ra 210 MeV. Coi lần đầu chỉ có một phân hạch và các lần phân hạch xảy ra đồng loạt. Sau 85 phân hạch thì quả bom giải phóng một năng lượng tổng cộng là 361,07 triệu kWh. Xác định hệ số nhân nơtron k?

A. 2,0

B. 2,2

C. 2,4

D. 3

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Bộ 20 đề thi ôn luyện THPT Quốc gia môn Vật lí có lời giải 2022 !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Đáp án A.

Lần 1: Có 1 = k⁰ hạt ${}_{92}^{235}U$ bị phân hạch tạo ra k¹ nơtron

Lần 2: Có k¹ hạt ${}_{92}^{235}U$ bị phân hạch tạo ra k² nơtron

(cứ một hạt nơtron sau phản ứng lại tạo ra k hạt nơtron)

………..

Lần 85: có k⁸⁴ hạt ${}_{92}^{235}U$ bị phân hạch tạo ra k⁸⁵nơtron

Vậy tổng số hạt nhân ${}_{92}^{235}U$ bị phân hạch đến lần thứ 85 tương đương với số nơtron được tạo ra

$N = 1 + k + k^{2} + ... + k^{84} = \frac{k^{85} - 1}{k - 1}$

Tổng năng lượng bị phân hạch đến lần thứ 85

$Q = N . E = \frac{k^{85} - 1}{k - 1} .210.1, {6.10}^{- 13} = 361, {07.10}^{6} {.10}^{3} .3600$

$\Rightarrow k = 2$

Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước với hai nguồn sóng kết hợp, đồng pha và cùng biên độ đặt tại A và B cách nhau một khoảng 20 cm. Biết sóng truyền trên mặt nước với bước sóng 6 cm. M và N là hai điểm trên mặt nước thuộc đường trung trực của đoạn AB với MN = 50 cm. Trên đoạn MN có tối thiểu bao nhiêu phần tử nước dao động vuông pha với hai nguồn?

A. 12

B. 10

C. 8

D. 16

Lời giải

Đáp án A.

Thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước với hai nguồn sóng kết hợp, đồng pha (ảnh 1)

M, N bất kì thuộc đường thẳng (trung trực AB); I MN cách nguồn khoảng d và vuông pha với nguồn, suy ra: $d = (k + \frac{1}{2}) \frac{λ}{2}$

Xét về một phía của đường AB, dễ nhận thấy, khi k tăng, thì khoảng cách giữa hai điểm thỏa mãn điều kiện bài toán càng ngắn lại.

Do đó để số điểm tối thiểu dao động vuông pha với nguồn thì O phải là trung điểm đoạn MN hay M và N đối xứng qua O.

Lúc này ta có OM = ON = 25cm; OA = 10cm

$O A \leq d = (k + \frac{1}{2}) \frac{λ}{2} \leq \sqrt{O A^{2} + O M^{2}}$

$\Rightarrow 10 \leq 3 (k + \frac{1}{2}) \leq 26, 9$

$\Rightarrow 2, 38 \leq k \leq 8, 47$

$\Rightarrow k = \{3; ...; 8\}$

Vậy có 6 điểm trên đoạn OM thỏa mãn hay có tối thiểu 12 điểm trên MN.

Câu 2

Để xác định tuổi của một mẫu gỗ cổ, người ta sử dụng phương pháp đồng vị phóng xạ ${}_{6}^{14}C$ với chu kì bán rã 5700 năm. Khi còn sống thực vật thực hiện quá trình trao đổi chất với môi trường nên hàm lượng ${}_{6}^{14}C$ có trong nó luôn không thay đổi. Khi chết đi, quá trình trao đổi chất dừng lại nên hàm lượng ${}_{6}^{14}C$ giảm dần trong quá trình phóng xạ. Người ta thấy trong cùng 1 phút, mẫu gỗ cổ đó và mẫu gỗ cùng khối lượng, cùng loại từ cây gỗ mới chặt có số phân rã lần lượt là 800 và 1600. Tuổi của mẫu gỗ cổ đó là

A. 11400 năm.

B. 5700 năm.

C. 17100 năm.

D. 10000 năm.

Lời giải

Đáp án B.

Tỉ lệ số phân rã ở hai mẫu gỗ:

$\frac{N (1 - 2^{- \frac{Δ t}{T}})}{N_{0} (1 - 2^{- \frac{Δ t}{T}})} = \frac{N}{N_{0}} = \frac{N_{0} {.2}^{- \frac{t}{T}}}{N_{0}} = \frac{800}{1600} = \frac{1}{2} \Rightarrow t = T = 5700$ năm.