Trong phản ứng phân hạch hạt nhân \(\;_{92}^{235}{\rm{U}}\), năng lượng trung bình tỏa ra khi một hạt nhân \(\;_{92}^{235}{\rm{U}}\) phân hạch là 200 MeV. Biết một năm có 365 ngày. Khối lượng

28/28

Trong phản ứng phân hạch hạt nhân \(\;_{92}^{235}{\rm{U}}\), năng lượng trung bình tỏa ra khi một hạt nhân \(\;_{92}^{235}{\rm{U}}\) phân hạch là 200 MeV. Biết một năm có 365 ngày. Khối lượng mol nguyên tử của \(\;_{92}^{235}{\rm{U}}\) là \(235{\rm{\;g}}/{\rm{mol}}\).

Một nhà máy điện hạt nhân sử dụng năng lượng từ các phản ứng phân hạch hạt nhân \(\;_{92}^{235}{\rm{U}}\) trên để tạo ra điện năng. Biết công suất của nhà máy là 500 MW, hiệu suất của nhà máy là \(25{\rm{\% }}\). Lượng \(\;_{92}^{235}{\rm{U}}\) tiêu thụ trong một năm là bao nhiêu tấn? (Kết quả làm tròn đến hàng phần trăm).

Nhập câu trả lời ở đây

Giải thích

Thời gian 1 năm tính theo giây: \(t = 365.24.3600 = 31536000{\rm{\;s}}\).

\(A = P.t = {500.10^6}.31536000 = 1,{5768.10^{16}}{\rm{\;J}}\).

Vì hiệu suất nhà máy là \(H = 25{\rm{\% }}\) nên tổng năng lượng tỏa ra từ phản ứng phân hạch cần cung cấp là:

\(Q = \frac{A}{H} = \frac{{1,{{5768.10}^{16}}}}{{0,25}} = 6,{3072.10^{16}}{\rm{\;J}}\).

Số hạt nhân \(\;_{92}^{235}{\rm{U}}\) cần phân hạch để cung cấp mức năng lượng này:

\(N = \frac{Q}{{200.1,{{6.10}^{ - 13}}}} = \frac{{6,{{3072.10}^{16}}}}{{3,{{2.10}^{ - 11}}}} = 1,{971.10^{27}}\) hạt

Khối lượng \(\;_{92}^{235}{\rm{U}}\) tiêu thụ tương ứng là:

\(m = \frac{N}{{{N_A}}}.M = \frac{{1,{{971.10}^{27}}}}{{6,{{02.10}^{23}}}}.235 \approx 769410{\rm{\;g}} \approx 769,41{\rm{\;kg}} \approx 0,77\) tấn

Đáp án: 0,77