Biết U235 có thể bị phân hạch theo phản ứng sau 1n0+235U92=139I53+94Y53+k1n0

* Hướng dẫn giải

Đáp án B

$$\begin{gathered} {}_0{}^1\text{n + }{}_{92}{}^{235}\text{U}\to {}_{53}{}^{139}\text{I + }{}_{39}{}^{94}\text{Y + k}_0^1\text{n} \\ \to \text{k = 3:}\to {}_0{}^1\text{n+ }{}_{92}{}^{235}\text{U}\to {}_{53}{}^{139}\text{I + }{}_{39}{}^{94}\text{Y + 3}_0^1\text{n} \end{gathered}$$

Năng lượng tỏa ra sau mỗi phân hạch:

$\Delta \text{E = }\left({\text{m}}_{\text{U}}+{\text{m}}_{\text{n}}-{\text{m}}_{\text{I}}-{\text{m}}_{\text{Y}}-3{\text{m}}_{\text{n}}\right){\text{c}}^2=\mathrm{0,18878}{\text{uc}}^2=\mathrm{175,84857}\text{MeV=175,85MeV}$

Khi 1 phân hạch kích thích ban đầu sau 19 phân hạch dây chuyền số phân hạch xảy ra là:

$2^0+2+2^2+\mathrm{...}+2^{18}=\frac{1-2^{19}}{1-2}=524287$

Do đó số phân hạch sau 19 phân hạch dây chuyền từ ${10}^{15}$ phân hạch ban đầu: ${\text{N = 524287.10}}^{15}\approx {\mathrm{5,24.10}}^{20}$

Năng lượng tỏa ra sau 19 phân hạch là: 

$\text{E = N.}\Delta {\text{E=5,24.10}}^{20}{\text{.175,85=921.10}}^{20}{\text{MeV=9,21.10}}^{22}\text{MeV}\approx {\text{1,5.10}}^{10}\text{J}$