Phản ứng phân hạch urani 235 U có phương trình

34/40

Phản ứng phân hạch urani U235 có phương trình:

U92235+n→M4295⁢o+L57139⁢a+2⁢n+7⁢e-

Cho biết mU=234,99⁢u;mM⁢o=94,88⁢u;mL⁢a=138,87⁢u;mn=1,0087⁢u; 1⁢u⁢c2=931,5⁢M⁢e⁢V; NA=6,02.1023⁢m⁢o⁢l-1. Bỏ qua khối lượng electron. Cho năng suất tỏa nhiệt của xăng là 46.106⁢J/K⁢g. Khối lượng xăng cần dùng để có thể tỏa ra năng lượng tương đương với 1g urani U235 phân hạch gần với giá trị nào sau đây?

1616 kg

1717 kg

1818 kg

1919 kg

Giải thích

Đáp án D.

Năng lượng tỏa ra khi một hạt nhân U235 phân hạch là:

Δ⁢E=[(mU+mn)-(mM⁢o+mL⁢a+2⁢mn)].c2=[(234,99+1,0087)-(94,88+138,87+2.1,0087)].u⁢c2⇒Δ⁢E=0,2313.931,5=215,45595⁢(M⁢e⁢V)

Năng lượng tỏa ra khi 1g urani U235 phân hạch là:

W=mAU.NA.Δ⁢E=1235⁢.6,02.1023⁢.215,45595=5,519.1023⁢(M⁢e⁢V)≈8,8304.1010⁢(J)

Khối lượng xăng cần dùng là: mx=Wq=8,8304.101046.106≈1919,65⁢(k⁢g)