Cho phản ứng phân hạch của Urani 235: $\Large\mathrm{^{235}_{92}U+ ^1_

Cho phản ứng phân hạch của Urani 235: $\Large\mathrm{^{235}_{92}U+ ^1_

4.3/5

Tác giả: Thầy Tùng

Đăng ngày: 18 Aug 2022

Lưu về Facebook:

Câu hỏi:

Cho phản ứng phân hạch của Urani 235: $\Large\mathrm{^{235}_{92}U+ ^1_0 Mo \rightarrow ^{95}_{42}Mo + ^{139}_{57}La + 2^1_0n}$. Biết khối lượng các hạt nhân: $\Large m_U = 234,99u, m_{Mo} = 94,88u, m_{La} = 138,87u, m_n = 1,0087u$. 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 40.10J. 

Đáp án án đúng là: D

Lời giải chi tiết:

Phương pháp:
Công thức tính năng lượng tỏa ra của phản ứng $\Large\mathrm{\Delta E = (mt - ms)c^2}$
(mt, ms, lần lượt là tổng khối lượng các hạt trước và sau phản ứng)
Công thức liên hệ giữa số hạt và khối lượng: N = (m/A)NA
Cách giải: Năng lượng toả ra khi 1 hạt U phân hạch là :
$\Large\Delta E=\left[\left(m_{U}+m_{n}\right)-\left(m_{M_e}+m_{L}\right)\right] c^{2}=(234,99-94,88-138,87-1,0087) \mathrm{uc}^{2}$ $\Large =0,2313.931,5
=215,5 \mathrm{MeV}$
1g $\Large\mathrm{U^{235}}$chứa: $\Large\mathrm{N = \dfrac{m}{A}N_A = \dfrac{1}{235}. 6,02. 10^{23} = 2,56. 10^{21}}$ hạt
$\Large\Rightarrow$ 1 gam U phân hạch hết toả năng lượng $\Large\mathrm{E= N\Delta E=5,52. 10^{23}MeV = 8,832.10^{10}}$J
$\Large\Rightarrow$Lượng xăng cần sử dụng là $\Large\mathrm m = \dfrac{8,832.10^{10}}{46. 10^6}$ = 1920kg