Ngày 26/1/2024 tổng thống Nga Vladimir Putin đã phát lệnh đóng tàu phá băng chạy bằng năng lượng

14/28

Ngày 26/1/2024 tổng thống Nga Vladimir Putin đã phát lệnh đóng tàu phá băng chạy bằng năng lượng hạt nhân mang tên Leningrad tại nhà đóng tàu Baltic ở Saint Petersburg. Nó được trang bị cơ sở năng lượng gồm một lò phản ứng RITM-200 cho công suất 175 MW. Tàu dùng năng lượng phân hạch của hạt nhân \(^{235}{\rm{U}}\); trung bình mỗi phân hạch tỏa ra 200 MeV ; nhiên liệu dùng trong lò là \(^{235}{\rm{U}}\) làm giàu đến \(12,5\% \) (tính theo khối lượng); hiệu suất của lò là \(30\% \). Khi tàu làm việc liên tục trong 1 tuần thì khối lượng nhiên liệu đã tiêu thụ gần nhất với giá trị nào sau?

68 kg

34 kg

51 kg

102 kg

Giải thích

\(A = Pt = 175 \cdot {10^6} \cdot 7 \cdot 24 \cdot 60 \cdot 60 = 1,0584 \cdot {10^{14}}\;{\rm{J}}\)

\(Q = \frac{A}{H} = \frac{{1,0584 \cdot {{10}^{14}}}}{{0,3}} = 3,528 \cdot {10^{14}}\;{\rm{J}}\)

\(N = \frac{Q}{{\Delta E}} = \frac{{3,528 \cdot {{10}^{14}}}}{{200 \cdot 1,6 \cdot {{10}^{ - 13}}}} = 1,1025 \cdot {10^{25}}\)

\(n = \frac{N}{{{N_A}}} = \frac{{1,1025 \cdot {{10}^{25}}}}{{6,02 \cdot {{10}^{23}}}} = \frac{{1575}}{{86}}\;{\rm{mol}}\)

\({m_U} = nM = \frac{{1575}}{{86}} \cdot 235 \approx 4,3 \cdot {10^3}\;{\rm{g}} = 4,3\;{\rm{kg}}\)

\({m_{nl}} = \frac{{{m_U}}}{{0,125}} = \frac{{4,3}}{{0,125}} = 34,4\;{\rm{kg}}.\)Chọn B