Câu hỏi bài 8 trang 112 Vật lí 12 Cánh diều: Một lò phản ứng phân hạch có công suất 250 kW

Câu hỏi/Đề bài:

Một lò phản ứng phân hạch có công suất 250 kW. Cho rằng toàn bộ năng lượng mà lò phản ứng này sinh ra đều do sự phân hạch của uranium \({}_{92}^{235}U\) và đồng vị này chỉ bị tiêu hao bởi quá trình phân hạch. Coi mỗi năm có 365 ngày; mỗi phân hạch sinh ra trung bình 175 MeV; số Avogadro N_A = 6,02.10²³ nguyên tử/mol và khối lượng mol nguyên tử của \({}_{92}^{235}U\) là 235 g/mol. Tính khối lượng \({}_{92}^{235}U\) mà lò phản ứng tiêu thụ trong 1,5 năm

Hướng dẫn:

Tổng năng lượng mà lò phản ứng hạt nhân tiêu thụ trong 1,5 năm

Lời giải:

\(\begin{array}{l}Q = Pt = {250.10^4}.1,5.365.24.3600 = 0,{12.10^{15}}J\\Q = N.\Delta E = \frac{{{m_U}}}{{{A_U}}}.{N_A}.\Delta E \Rightarrow {m_U} = \frac{{Q.{A_U}}}{{{N_A}.\Delta E}} = \frac{{0,{{12.10}^{15}}.235}}{{6,{{02.10}^{23}}.175.1,{{6.10}^{ – 13}}}} = 1673g\end{array}\)