Đề bài
Phân hạch một hạt nhân \[{}^{235}U\] trong lò phản ứng sẽ tỏa ra năng lượng \[200MeV/1\] hạt nhân.
a] Nếu phân hạch \[1kg{}^{235}U\] thì năng lượng tỏa ra bằng bao nhiêu?
b] Cần phải đốt một lượng than bằng bao nhiêu để có một nhiệt lượng tương đương?
Cho năng suất tỏa nhiệt của than bằng \[2,{93.10^7}J/kg.\]
Phương pháp giải - Xem chi tiết
+ Sử dụng công thức tính số hạt \[{}^{235}U\]: \[N = \dfrac{m}{A}.{N_A}\]
+ Sử dụng công thức tính nhiệt lượng tỏa ra của thán đá \[Q = qm\]
+ Sử dụng công thức đổi đơn vị \[1MeV = 1,{6.10^{ - 13}}J\]
Lời giải chi tiết
+ Số hạt \[{}^{235}U\] có trong \[1kg{}^{235}U\]là: \[N = \dfrac{m}{A}.{N_A} \\= \dfrac{{{{10}^3}}}{{235}}.6,{023.10^{23}} = 2,{56.10^{24}}[hat]\]
Vậy năng lượng tỏa ra khi phân hạch \[1kg{}^{235}U\]:\[Q = N.200 = 5,{12.10^{26}}MeV\]
b] Lượng than đá cần đốt để thu được nhiệt lượng tương đương là:
\[Q = qm\\ \Rightarrow m = \dfrac{Q}{q} = \dfrac{{5,{{12.10}^{26}}.1,{{6.10}^{ - 13}}}}{{2,{{93.10}^7}}}\\ = 2,{8.10^6}[kg]\]