Giải SBT Vật lý 12 Cánh diều Bài 2: Năng lượng hạt nhân có đáp án

Bom nhiệt hạch dùng phản ứng:  Cho biết khối lượng của các nguyên tử  và khối lượng hạt neutron lần lượt là: ;  và 

17/19

Bom nhiệt hạch dùng phản ứng: 12D+13 T→24He+01n. Cho biết khối lượng của các nguyên tử 12D,13 T,24He và khối lượng hạt neutron lần lượt là: 2,0141u; 3,0160u;4,0026u và 1,0087u.

a) Tính năng lượng toả ra nếu có 1,000 kg He được tạo thành do vụ nổ.

b) Năng lượng nói trên tương đương với năng lượng tỏa ra khi bao nhiêu kg 92235U phân hạch hết nếu mỗi phân hạch toả ra 200,0MeV ?

0/3000 ký tự
Giải thích

a) Năng lượng toả ra của một phản ứng là:

ΔE=Δmc2=(mD+mT−mHe−mn)c2=17,51 MeV

1,000 kg He được tạo thành, tương ứng với số hạt nhân He là:

N=mANA=100046,02.1023=1,505.1026

Năng lượng toả ra: E=N.ΔE=1,505.1026.17,51=2,64.1027MeV=4,22.1014J

b) Số hạt nhân 235U cần sử dụng cho phản ứng phân hạch để thu được năng lượng như ý a) là: N=2,64.1027200=1,32.1025

Khối lượng 235U cần sử dụng: m=NNA.A=1,32.10256,02.1023.235=5,152 kg