Một lò phản ứng hạt nhân cần cung cấp năng lượng 1,5.10^17 J. Trong mỗi phản ứng phân hạch, độ hụt khối là 0,22u

24/35

Một lò phản ứng hạt nhân cần cung cấp năng lượng \(1,5 \times {10^{17}}{\rm{\;J}}\). Trong mỗi phản ứng phân hạch, độ hụt khối là \(0,22u\). Biết \(1u = 1,66 \times {10^{ - 27}}{\rm{\;kg}}\), \(c = 3,0 \times {10^8}{\rm{\;m/s}}\), hiệu suất chuyển hóa năng lượng thành điện là \(40\% \). Xét các phát biểu:

Năng lượng tỏa ra từ một phản ứng phân hạch là \(3,3 \times {10^{ - 11}}{\rm{\;J}}\).

ĐúngSai

Năng lượng do phản ứng phải cung cấp là \(3,75 \times {10^{17}}{\rm{\;J}}\).

ĐúngSai

Số phản ứng phân hạch cần thực hiện xấp xỉ \(1,14 \times {10^{28}}\).

ĐúngSai

Nếu hiệu suất tăng lên \(50\% \) thì số phản ứng cần thực hiện giảm.

ĐúngSai

Giải thích

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Đúng.

Lời giải chi tiết:

a) Đúng. Năng lượng một phản ứng: \(E = {\rm{\Delta }}m{c^2} = 0,22 \times 1,66 \times {10^{ - 27}} \times {(3|0 \times {10^8})^2}\).

Suy ra: \(E \approx 3,28 \times {10^{ - 11}}{\rm{\;J}}\).

b) Đúng. Do hiệu suất \(40\% \): \({E_{phanung}} = \frac{{1,5 \times {{10}^{17}}}}{{0,4}} = 3,75 \times {10^{17}}{\rm{\;J}}\).

c) Đúng. Số phản ứng: \(N = \frac{{3,75 \times {{10}^{17}}}}{{3,28 \times {{10}^{ - 11}}}} \approx 1,14 \times {10^{28}}\).

d) Đúng. Hiệu suất tăng làm giảm năng lượng cần tạo ra từ phản ứng, nên số phản ứng giảm.