Xét phản ứng tổng hợp hạt nhân: 1^2D + 1^2D -> 2^3He + 0^1n Biết rằng, khối lượng của các nguyên tử 1^2D; 2^3He và khối lượng hạt neutron lần luợt là:

28/28

Xét phản ứng tổng hợp hạt nhân: \(\;_1^2D + \;_1^2D \to \;_2^3He + \;_0^1n\)

Biết rằng, khối lượng của các nguyên tử \(\;_1^2D,\;\,_2^3He\) và khối lượng hạt neutron lần luợt là:

\(2,0141\,amu;\)\(3,0160\,amu;1,0087\,amu.\)

Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp hoàn toàn \(1,00\;g\) deterium theo phản ứng trên tương đương với năng lượng tỏa ra khi bao nhiêu gam \(\;_{92}^{235}U\) phân hạch hoàn toàn. Biết rằng mỗi hạt nhân \(\;_{92}^{235}U\) phân hạch tỏa ra trung bình \(200,0\,MeV.\) (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm).

Nhập câu trả lời ở đây

Giải thích

Trả lời: 0,96

+ Khi tổng hợp hoàn toàn \(1,00\;g\) deterium theo phản ứng trên thì số phản ứng sẽ bằng một nửa số hạt deterium, nên số phản ứng là

\(N = \frac{1}{2} \cdot \frac{{{m_D}}}{{{A_D}}} \cdot {N_A} = \frac{1}{2} \cdot \frac{1}{{2,0141}} \cdot 6,02 \cdot {10^{23}} = 1,49 \cdot {10^{23}}\) phản ứng

+ Năng lượng tỏa ra khi tất cả các phản ứng đó diễn ra là:

\(Q = N \cdot {\rm{W}} = 1,49 \cdot {10^{23}} \cdot 3,3 = 4,9 \cdot {10^{23}}\,MeV\)

+ Năng lượng tỏa ra đó tương đương với năng lượng tỏa ra của số phản ứng phân hạch \(\;_{92}^{235}U\) là

\(N' = \frac{Q}{{E'}} = \frac{{4,9 \cdot {{10}^{23}}}}{{200}} = 2,5 \cdot {10^{21}}\) phản ứng

→ Số hạt \(\;_{92}^{235}U\) phân hạch là \(2,5 \cdot {10^{21}}\) hạt

+ Lượng \(\;_{92}^{235}U\) phân hạch hoàn toàn là: \(m = \frac{{{N_{U235}}}}{{{N_A}}} \cdot {A_{U235}} = \frac{{2,5 \cdot {{10}^{21}}}}{{6,03 \cdot {{10}^{23}}}} \cdot 235 \approx 0,96\,g\)