52 bài tập Chương 4. Vật lí hạt nhân có lời giải

Tính năng lượng tỏa ra khi 100g \(_2^3{\rm{He}}\) được tạo thành trong phản ứng nhiệt hạch:

47/52

Tính năng lượng tỏa ra khi 100g \(_2^3{\rm{He}}\) được tạo thành trong phản ứng nhiệt hạch: \(_1^2{\rm{H}} + _1^2{\rm{H}} \to _2^3{\rm{He}} + _0^1{\rm{n}}\), biết rằng mỗi phản ứng này tỏa ra năng lượng khoảng 3,27 MeV. So sánh với năng lượng tỏa ra khi phân hạch hoàn toàn 100g \(_{92}^{235}{\rm{U}}\), biết trung bình mỗi phản ứng phân hạch của \(_{92}^{235}{\rm{U}}\) tỏa ra năng lượng khoảng 200 MeV.

0/3000 ký tự
Giải thích

Số hạt nhân He trong \(100\;{\rm{g}}_2^3{\rm{He}}\) là: \({{\rm{N}}_{{\rm{He}}}} = \frac{{\rm{m}}}{{\rm{A}}} \cdot {{\rm{N}}_{\rm{A}}} = \frac{{100}}{3} \cdot 6,023 \cdot {10^{23}} = 2,08 \cdot {10^{25}}\)

Năng lượng tỏa ra khi tạo thành 100 g He là: \(2,{08.10^{25}} \cdot 3,27 = 6,{57.10^{25}}{\rm{MeV}}\)

Số hạt nhân U trong \(100\;{\rm{g}}_{92}^{235}{\rm{U}}\) là: \({{\rm{N}}_{{\rm{He}}}} = \frac{{\rm{m}}}{{\rm{A}}} \cdot {{\rm{N}}_{\rm{A}}} = \frac{{100}}{{235}} \cdot 6,023 \cdot {10^{23}} = 2,56 \cdot {10^{23}}\)

Năng lượng tỏa ra khi phân hạch \(100\;{\rm{g}}_{92}^{235}{\rm{U}}\)\(2,56 \cdot {10^{23}} \cdot 200 = 5,{13.10^{25}}{\rm{MeV}}\)

* Năng lượng tỏa ra trong phản ứng nhiệt hạch tạo thành 100 g \(_2^3{\rm{He}}\) lớn hơn năng lượng tỏa ra khi phân hạch 100 g \(_{92}^{235}{\rm{U}}\)