Hỏi nếu tàu làm việc liên tục trong 3 tháng thì cần bao nhiêu kg nhiên liệu (coi mỗi ngày làm việc 24 giờ, 1 tháng tính 30 ngày)

Đáp án A

Hướng dẫn giải

+ Năng lượng tàu sử dụng trong 1 ngày:

\({\rm{W}} = P.t = {16.10^6}.86400 = 1,{3824.10^{12}}\;{\rm{J}}\).

+ Do hiệu suất của lò là 30% nên năng lượng của mỗi phân hạch cung cấp là:

\(\Delta {\rm{W}} = 200.0,3 = 60{\rm{MeV}} = 9,{6.10^{ - 12}}\;{\rm{J}}\).

+ Số phân hạch cần xảy ra để có năng lượng W là:

\(N = \frac{{\rm{W}}}{{\Delta {\rm{W}}}} = 1,{44.10^{23}}\)

+ Cứ một phân hạch cần 1 hạt \({U^{235}} \to \) số hạt \({U^{235}}\) dùng trong 1 ngày là:

\({N_U} = N = 1,{44.10^{23}}\) (hạt)

+ Khối lượng U cần dùng trong 1 ngày:

\({N_U} = \frac{{{m_U}}}{A}.{N_A} \to \;{{\rm{m}}_{\rm{U}}} = \frac{{{N_U}.A}}{{{N_A}}} = \frac{{1,{{44.10}^{23}}.235}}{{6,{{02.10}^{23}}}} = 56,2126\;{\rm{g}}.\)

+ Nhiên liệu dùng trong lò là U làm giàu đến 12,5% (tính theo khối lượng).

→ Khối lượng nhiên liệu cần dùng trong 1 ngày:

\({m_{nl}} = \frac{{{m_U}}}{{12,5}} = 449,7\;{\rm{g}}\)

+ Khối lượng nhiên liệu cần dùng trong 3 tháng là:

\(m = 449,7.90 = 40,47\;{\rm{kg}}\).