(2025) Đề thi tổng ôn tốt nghiệp THPT Vật lí có đáp án - Đề 45

Hạt nhân \(^{239}_{94}\mathrm{Pu}\) hấp thụ một neutron nhiệt rồi phân hạch thành hai hạt nhân \(^{134}_{54}\mathrm{Xe}\) và \(^{103}_{40}\mathrm{Zr}\), đồng thời giải phóng năng lượng.

28/28

Hạt nhân \(^{239}_{94}\mathrm{Pu}\) hấp thụ một neutron nhiệt rồi phân hạch thành hai hạt nhân \(^{134}_{54}\mathrm{Xe}\) và \(^{103}_{40}\mathrm{Zr}\), đồng thời giải phóng năng lượng. Biết khối lượng các nguyên tử \(^{239}_{94}\mathrm{Pu}\), \(^{134}_{54}\mathrm{Xe}\), \(^{103}_{40}\mathrm{Zr}\) và khối lượng hạt neutron lần lượt là \(239{,}05216\ \mathrm{amu}\); \(133{,}90539\ \mathrm{amu}\); \(102{,}92719\ \mathrm{amu}\) và \(1{,}00866\ \mathrm{amu}\). Lấy \(1\ \mathrm{amu}=931{,}5\ \mathrm{MeV}/c^{2}\). Năng lượng toả ra của mỗi phản ứng phân hạch đó bằng bao nhiêu MeV? (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)

0/3000 ký tự
Giải thích

Phương trình phản ứng phân hạch:
\(^{1}_{0}\mathrm{n}+\,^{239}_{94}\mathrm{Pu}\rightarrow\,^{134}_{54}\mathrm{Xe}+\,^{103}_{40}\mathrm{Zr}+3\,^{1}_{0}\mathrm{n}\).

Năng lượng toả ra của mỗi phản ứng:
\(\Delta E=(m_{\text{trước}}-m_{\text{sau}})c^{2}
=(m_{\mathrm{n}}+m_{\mathrm{Pu}}-m_{\mathrm{Xe}}-m_{\mathrm{Zr}}-3m_{\mathrm{n}})c^{2}\).

Thay số:
\(\Delta E=\big(1{,}00866+239{,}05216-133{,}90539-102{,}92719-3\cdot1{,}00866\big)\cdot 931{,}5
\approx 188\ \mathrm{MeV}.\)