Đề ôn thi Tốt nghiệp THPT Vật lý có đáp án - Đề số 15

Tàu ngầm hạt nhân sử dụng năng lượng phân hạch 235 U. Biết mỗi phản ứng phân hạch toả ra năng lượng 200 MeV. Hiệu suất của lò phản ứng là 25 %. Công suất của

22/28

Tàu ngầm hạt nhân sử dụng năng lượng phân hạch \({\;^{235}}{\rm{U}}\). Biết mỗi phản ứng phân hạch toả ra năng lượng \[200\,MeV.\] Hiệu suất của lò phản ứng là \(25{\rm{\% }}\). Công suất của lò là \[400\,MW.\] Nhiên liệu uranium sử dụng được làm giàu đến \(35{\rm{\% }}\) (nghĩa là \({\;^{233}}{\rm{U}}\) chiếm \(35{\rm{\% }}\) khối lượng nhiên liệu).

a

Năng lượng toả ra của mỗi phản ứng là \(3,2 \cdot {10^{ - 17}}{\rm{\;J}}\).

ĐúngSai
b

Năng lượng do lò phản ứng toả ra trong mỗi giây là \[100\,MJ.\]

ĐúngSai
c

Khối lượng \({\;^{235}}{\rm{U}}\) tiêu thụ trong mỗi giây là \(1,23\,mg.\)

ĐúngSai
d

Khối lượng nhiên liệu tiêu thụ trong mỗi ngày là \(4,82{\rm{\;kg}}\).

ĐúngSai
Giải thích

Đáp án: S – Đ – S – Đ

a) Năng lượng toả ra của mỗi phản ứng là \(\Delta E = 200\,MeV = 200 \cdot 1,6 \cdot {10^{ - 13}} = 3,2 \cdot {10^{ - 11}}\;J.\)

Chọn SAI

b) Năng lượng do lò phản ứng toả ra trong mỗi giây là \[{P_{ci}} = P \cdot H = 400 \cdot 0,25 = 100\,MJ.\]

Chọn ĐÚNG

c) Khối lượng \({\;^{235}}{\rm{U}}\) tiêu thụ trong mỗi giây là

\[\begin{array}{l}P = \frac{E}{t} = \frac{{N \cdot \Delta E}}{t} = \frac{{\frac{m}{A} \cdot {N_A} \cdot \Delta E}}{t}\\ \Rightarrow m = \frac{{P \cdot t \cdot A}}{{{N_A} \cdot \Delta E \cdot H}} = \frac{{400 \cdot {{10}^6} \cdot 1 \cdot 235}}{{6,02 \cdot {{10}^{23}} \cdot 200 \cdot 1,6 \cdot {{10}^{ - 13}} \cdot 0,25}}\\ \Rightarrow m = 0,0195\,g = 19,5\,mg\end{array}\]

Chọn SAI

d) Khối lượng nhiên liệu tiêu thụ trong mỗi ngày là

\({m_{nl}} = \frac{{m \cdot t}}{H} = \frac{{m \cdot t}}{{0,35}} = \frac{{0,0195 \cdot 24 \cdot 3600}}{{0,35}} = 4818{\rm{\;g}} \approx 4,82\,kg.\)

Chọn ĐÚNG