Hạt nhân 235_92U hấp thụ một neutron nhiệt rồi vỡ ra thành hai hạt nhân 141_56Ba và 93_36Kr kèm theo giải phóng một số hạt neutron mới. Biết rằng tổng khối lượng các hạt trước phản ứng lớn hơ

a) Phương trình phản ứng: \(\;_0^1{\rm{n}} + \;_{92}^{235}{\rm{U}} \to \;_{56}^{141}{\rm{Ba}} + \;_{36}^{93}{\rm{Kr}} + k.\;_0^1{\rm{n}}\)

Áp dụng định luật bảo toàn số khối: \(1 + 235 = 141 + 93 + k.1 \Rightarrow 236 = 234 + k \Rightarrow k = 2\).

Vậy phản ứng sinh ra 2 hạt neutron mới, không phải 3 ⇒ Sai.

b) Nguồn gốc năng lượng của các ngôi sao là do các phản ứng nhiệt hạch (tổng hợp các hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng hơn), không phải phản ứng phân hạch ⇒ Sai.

c) Năng lượng tỏa ra của một phản ứng phân hạch là:

\({\rm{\Delta }}E = {\rm{\Delta }}m.{c^2} = 0,2147.931,5 \approx 199,99{\rm{MeV}} \approx 200{\rm{MeV}}\)

⇒ Đúng.

d) Điện năng nhà máy phát ra trong 1 năm (365 ngày) là:

\(A = P.t = {1000.10^6}.\left( {365.24.3600} \right) = {3,1536.10^{16}}{\rm{\;J}}\)

Năng lượng nhiệt từ phản ứng phân hạch cần cung cấp (năng lượng toàn phần) là:

\(W = \frac{A}{H} = \frac{{{{3,1536.10}^{16}}}}{{0,3}} = {1,0512.10^{17}}{\rm{\;J}}\)

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

Số hạt nhân U235 cần dùng (chính là số phân hạch):

\(N = \frac{W}{{{\rm{\Delta }}E}} = \frac{{{{1,0512.10}^{17}}}}{{{{3,2.10}^{ - 11}}}} = {3,285.10^{27}}\) hạt

Khối lượng U235 tiêu thụ là:

\(m = \frac{N}{{{N_A}}}.M = \frac{{{{3,285.10}^{27}}}}{{{{6,02.10}^{23}}}}.235 \approx 1282350{\rm{\;g}} \approx 1282,35{\rm{\;kg}}\)

Phát biểu d ⇒ Sai.