Tháng 12 năm 2009, Việt Nam ký hợp đồng mua của Nga 6 tàu ngầm lớp Kilo gồm HQ – 182 Hà Nội, HQ – 183 TP Hồ Chí Minh, HQ – 184 Hải Phòng
28/28
Tháng 12 năm 2009, Việt Nam ký hợp đồng mua của Nga 6 tàu ngầm lớp Kilo gồm HQ – 182 Hà Nội, HQ – 183 TP Hồ Chí Minh, HQ – 184 Hải Phòng…. Trong đó, HQ – 182 Hà Nội có công suất của động cơ là 7500 kW chạy bằng diesel – điện. Giả sử động cơ này dùng năng lượng phân hạch của hạt nhân $_{92}^{235}$U với hiệu suất 30% và trung bình một hạt $_{92}^{235}$U phân hạch toả ra năng lượng 200 MeV. Lấy khối lượng nguyên tử bằng số khối của nguyên tử đó tính theo đơn vị amu và 1eV = $1,6·10^{-19}$ J. Thời gian tiêu thụ hết 1 kg $_{92}^{235}$U nguyên chất là x ngày. Giá trị của x là bao nhiêu? (Làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)
Năng lượng toả ra của 1 kg $_{92}^{235}$U nguyên chất toả ra khi phân hạch hoàn toàn:
\[
Q=\Delta E\cdot N
=\Delta E\cdot \frac{m}{M}\cdot N_A
=200\cdot10^{6}\cdot 1{,}6\cdot10^{-19}\cdot \frac{1\cdot10^{3}}{235}\cdot 6{,}02\cdot10^{23}
\approx 8{,}197\cdot10^{13}\ \text{J}.
\]
Thời gian tiêu thụ hết 1 kg $_{92}^{235}$U nguyên chất là:
\[
P\cdot t = H\cdot Q
\Rightarrow t=\frac{H\,Q}{P}
=\frac{0{,}30\cdot 8{,}197\cdot10^{13}}{7500\cdot10^{3}}
\approx 3{,}278{,}800\ \text{s}\approx 38\ \text{ngày}.
\]