Đề minh họa tốt nghiệp THPT môn Vật lý có đáp án năm 2025 (Đề 26)

Khối lượng \({}_{92}^{235}U\) mà nhà máy điện hạt nhân tiêu thụ mỗi năm là bao nhiêu tấn (làm tròn một chữ số thập phân)?

40/40

Một nhà máy điện hạt nhân có công suất phát điện 2000 MW, dùng năng lượng phân hạch của hạt nhân \({}_{92}^{235}U\) với hiệu suất 30%. Lấy mỗi năm có 365 ngày; mỗi phân hạch sinh ra năng lượng khoảng 200 MeV. Cho biết số Avogadro là NA = 6,02.1023 (hạt/mol). Khối lượng \({}_{92}^{235}U\) mà nhà máy điện hạt nhân tiêu thụ mỗi năm là bao nhiêu tấn (làm tròn một chữ số thập phân)?

0/3000 ký tự
Giải thích

Năng lượng có ích: \({A_i} = {2000.10^6}.365.86400 = 6,{3072.10^{16}}J\).

Vì hiệu suất nhà máy là 30% nên năng lượng toàn phần cần sử dụng trong một năm là:

\({A_{tp}} = \frac{{{A_i}}}{{0,3}} = 2,{1024.10^{17}}J\)

Số hạt \({}_{92}^{235}U\) cần dùng: \(N = \frac{{{A_{tp}}}}{{200.1,{{6.10}^{ - 13}}}} = 6,{57.10^{27}}\)(hạt).

Khối lượng  cần dùng: \(m = \frac{N}{{{N_A}.{A_U}}} = \frac{{6,{{57.10}^{27}}}}{{6,{{02.10}^{23}}.235}} = 46,44(g)\).