Tàu ngầm hạt nhân là một loại tàu ngầm vận hành nhờ sử dụng năng lượng của phản ứng hạt nhân. Nguyên liệu thường dùng là \({U^{235}}\).

126/150

Tàu ngầm hạt nhân là một loại tàu ngầm vận hành nhờ sử dụng năng lượng của phản ứng hạt nhân. Nguyên liệu thường dùng là \({U^{235}}\). Mỗi phân hạch của hạt nhân \({U^{235}}\) tỏa ra năng lượng trung bình là \(200MeV\). Hiệu suất của lò phản ứng là 25%. Nếu công suất của lò là 400MW thì khối lượng \({U^{235}}\)cần dùng trong một ngày xấp xỉ bằng:

1,75 kg.

2,59 kg.

1,69 kg.

2,67 kg.

Giải thích

+ Năng lượng hạt nhân của lò phản ứng cung cấp cho tàu ngầm vận hành trong một ngày:

\(W = P.t = {400.10^6}.86400 = 3,{456.10^{13}}J\)

+ Do hiệu suất của lò đạt 25% nên năng lượng của mỗi phân hạch cung cấp là:

\(\Delta {\rm{W}} = 200.0,25 = 50MeV = {8.10^{ - 12}}J\)

+ Số phân hạch cần xảy ra để có năng lượng W là:\(N = \frac{{\rm{W}}}{{\Delta {\rm{W}}}} = 4,{32.10^{24}}\)

+ Cứ một phân hạch cần 1 hạt \[{U^{235}} \Rightarrow \]số hạt \[{U^{235}}\]dùng trong 1 ngày là:\[N = 4,{32.10^{24}}\] hạt

+ Lại có: \[N = \frac{m}{A}.{N_A}\]\[ \Rightarrow m = \frac{{N.A}}{{{N_A}}} = \frac{{4,{{23.10}^{24}}.235}}{{6,{{02.10}^{23}}}} \approx 1686,4g = 1,69kg.\]

Chọn C.