Một nhà máy điện hạt nhân sử dụng nhiên liệu là Uranium \(\;_{92}^{235}{\rm{U}}\). Biết rằng mỗi hạt nhân \(\;_{92}^{235}{\rm{U}}\) phân hạch tỏa ra năng lượng trung bình là 200 MeV. Hiệu suấ

28/28

Một nhà máy điện hạt nhân sử dụng nhiên liệu là Uranium \(\;_{92}^{235}{\rm{U}}\). Biết rằng mỗi hạt nhân \(\;_{92}^{235}{\rm{U}}\) phân hạch tỏa ra năng lượng trung bình là 200 MeV. Hiệu suất của nhà máy điện là \(30{\rm{\% }}\). Nếu nhà máy hoạt động với công suất điện không đổi là 600 MW thì trong một ngày đêm (24 giờ), khối lượng nhiên liệu Uranium \(\;_{92}^{235}{\rm{U}}\) thực tế đã tiêu thụ là bao nhiêu gam? Biết khối lượng mol của \(\;_{92}^{235}{\rm{U}}\) là \(235{\rm{\;g}}/{\rm{mol}}\). (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị).

Nhập câu trả lời ở đây

Giải thích

Công suất điện: \(P = 600MW = {6.10^8}W\).

Thời gian 1 ngày đêm: \(t = 24.3600 = 86400s\).

Năng lượng điện tạo ra trong 1 ngày đêm là: \(A = P.t = {6.10^8}.86400 = 5,{184.10^{13}}J\).

Năng lượng toàn phần do phản ứng phân hạch tỏa ra là: \({A_{tp}} = \frac{A}{H} = \frac{{5,{{184.10}^{13}}}}{{0,3}} = 1,{728.10^{14}}{\rm{\;J}}\).

Năng lượng tỏa ra khi 1 hạt nhân phân hạch tính theo đơn vị Jun:

\({E_0} = 200{\rm{MeV}} = 200.1,{6.10^{ - 13}}{\rm{\;J}} = 3,{2.10^{ - 11}}{\rm{\;J}}\).

Số hạt nhân \(\;_{92}^{235}{\rm{U}}\) tham gia phân hạch là: \(N = \frac{{{A_{{\rm{tp}}}}}}{{{E_0}}} = \frac{{1,{{728.10}^{14}}}}{{3,{{2.10}^{ - 11}}}} = 5,{4.10^{24}}\) (hạt).

Khối lượng Uranium \(\;_{92}^{235}{\rm{U}}\) đã tiêu thụ là: \(m = \frac{N}{{{N_A}}}.M = \frac{{5,{{4.10}^{24}}}}{{6,{{02.10}^{23}}}}.235 \approx 2108g\).

Đáp án: 2108