Một nhà máy điện hạt nhân tiêu thụ trung bình \(58,75\;{{\rm{g}}^{235}}{\rm{U}}\) mỗi ngày. Biết hiệu suất của nhà máy là \(25\% \); mỗi hạt nhân \(^{235}{\rm{U}}\) phân hạch giải phóng \(20

Hướng dẫn giải:

a) Năng lượng \(58,75\;{{\rm{g}}^{235}}{\rm{U}}\) toả ra:

\(E = \frac{m}{A}.{N_A}.200MeV = \frac{{58,75}}{{235}}.6,{02.10^{23}}.200.1,{6.10^{ - 13}} = 4,{816.10^{12}}J\)

Hiệu suất của máy phát điện là 25%, nên năng lượng có ích là:

\({E_{co\,ich}} = E.25\% = 4,{816.10^{12}}.25\% = 1,{204.10^{12}}J\)

Công suất của nhà máy: \(P = \frac{{{E_{co\,ich}}}}{t} = \frac{{1,{{204.10}^{12}}}}{{86400}} = 13,{9.10^6}{\rm{W}}\)

b) Mỗi phản ứng cần dùng 1 neutron và sinh ra 2,5 neutron.

Sau một ngày số neutron thu được trong lò phản ứng là:

\(N' = \frac{m}{A}.{N_A}.(2,5 - 1) = \frac{{58,75}}{{235}}.6,{02.10^{23}}.(2,5 - 1) = 2,{26.10^{23}}\)