Tàu ngầm hạt nhân là một loại tàu ngầm vận hành nhờ sử dụng năng lượng của phản ứng hạt nhân. Nguyên liệu thường dùng là U235. Mỗi phân hạch của hạt nhân U235 tỏa ra năng lượng trung bình là 200 MeV. Hiệu suất của lò phản ứng là 25%. Nếu công suất của lò là 400 MW thì khối lượng U235 cần dùng trong một ngày xấp xỉ bằng
-
A.
1,75 kg
-
B.
2,59 kg
-
C.
1,69 kg
-
D.
2,67 kg
+ Sử dụng công thức liên hệ giữa số hạt và khối lượng N = (m/A)NA
+ Hiệu suất: H = Pci/Ptp
+ Năng lượng hạt nhân của lò phản ứng cung cấp cho tàu ngầm vận hành trong một ngày: W = P.t = 400.106.86400 = 3,456.1013J
+ Do hiệu suất của lò đạt 25% nên năng lượng của mỗi phân hạch cung cấp là:
\(\Delta {\rm{W}} = 200.0,25 = 50MeV = {8.10^{ - 12}}J\)
+ Số phân hạch cần xảy ra để có năng lượng W là: \(N = \frac{{\rm{W}}}{{\Delta {\rm{W}}}} = 4,{32.10^{24}}\)
+ Cứ một phân hạch cần 1 hạt U235 số hạt U235 dùng trong 1 ngày là: N = 4,32.1024 hạt
+ Lại có: \(N = \frac{m}{A}.{N_A} \Rightarrow m = \frac{{N.A}}{{{N_A}}} = \frac{{4,{{23.10}^{24}}.235}}{{6,{{02.10}^{23}}}} \approx 1686,4g = 1,69kg\)
Đáp án : C
Các bài tập cùng chuyên đề
Phản ứng phân hạch là
Điều kiện để xảy ra phản ứng dây truyền là?
Hoàn chỉnh phản ứng phân hạch: \(_0^1n + _{92}^{235}U \to _{39}^{94}Y + _?^{140}I + x\left( {_0^1n} \right)\)
Nếu dùng nơtron chậm có năng lượng cỡ 0,01eV bắn vào hạt nhân \(^{235}U\) thì thông tin nào sau đây là sai?
Phản ứng nhiệt hạch là :
Phản ứng nhiệt hạch xảy ra ở điều kiện?
Nhiệt hạch và phân hạch hạt nhân
Sự phóng xạ và sự phân hạch không có cùng đặc điểm nào sau đây?
Kết luận nào không đúng khi nói về phản ứng phân hạch và nhiệt hạch?
Cho phản ứng \(_1^2D + _1^2D \to _2^3He + n + 3,25MeV\). Phản ứng này là:
Trong các lò phản ứng hạt nhân, vật liệu nào dưới đây có thể đóng vai trò “chất làm chậm” tốt nhất đối với nơtron?
Phát biểu nào sau đây là không đúng ?
Tìm phát biểu sai về phản ứng nhiệt hạch?
Để thực hiện phản ứng nhiệt hạch, vì sao cần có điều kiện mật độ hạt nhân đủ lớn?
Năng lượng ánh sáng Mặt Trời chiếu xuống Trái Đất có nguồn gốc từ
Trong phản ứng hạt nhân \({}_1^2H + {}_1^2H \to {}_2^3He + {}_0^1n,\)hai hạt nhân \({}_1^2H\) có động năng như nhau K1, động năng của hạt nhân \({}_2^3He\) và nơtrôn lần lượt là K2 và K3. Hệ thức nào sau đây đúng?
Do năng lượng của phản ứng nhiệt hạch tổng hợp hiđrô thành hêli (\(\alpha \)) trong lòng mặt trời nên mặt trời tỏa nhiệt, biết công suất bức xạ toàn phần của mặt trời là \({\rm{P}} = {\rm{3}},{\rm{9}}.{\rm{1}}{0^{26}}\)W. Biết rằng lượng hêli tạo ra trong một ngày là 5,33.1016 kg. Năng lượng tỏa ra khi một hạt hêli được tạo thành là:
Mỗi phản ứng phân hạch của U235 toả ra trung bình 200 MeV. Năng lượng do 1g U235 toả ra, nếu phân hạch hết tất cả là:
Bom nhiệt hạch dùng làm phản ứng \(D{\rm{ }} + {\rm{ }}T \to He{\rm{ }} + {\rm{ }}n{\rm{ }} + {\rm{ }}18MeV\) Nếu có 1kmol He tạo thành thì năng lượng tỏa ra là: (khối lượng nguyên tử đã biết)
Cho phản ứng phân hạch của Urani 235: \({}_{92}^{235}U + {}_0^1n \to {}_{42}^{95}Mo + {}_{57}^{139}La + 2{}_0^1n\). Biết khối lượng các hạt nhân: mU = 234,99u; mMo = 94,88u; mLa = 138,87u; mn = 1,0087u. Hỏi năng lượng tỏa ra khi 1 gam U phân hạch hết sẽ tương đương với năng lượng sinh ra khi đốt cháy bao nhiêu kg xăng? Biết rằng mỗi kg xăng cháy hết tỏa năng lượng 46.106 J.
