Tàu ngầm hạt nhân là một loại tàu ngầm

Câu hỏi :

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 \({}^{235}U\). Mỗi phân hạch của hạt nhân U 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 U cần dùng trong một ngày xấp xỉ bằng

A. 1,75 kg. 

B. 2,59 kg.

C. 1,69 kg.

D. 2,67 kg.

* Đáp án

C

* Hướng dẫn giải

Ta có:

  • Năng lượng mà tàu cần dùng trong một ngày \(E = Pt = \left( {{{400.10}^6}} \right).\left( {24.3600} \right) = {3456.10^{13}}\)J.
  •  \(H = 0,5 \Rightarrow {E_0} = \frac{E}{{25}}.100 = \frac{{\left( {{{3456.10}^{13}}} \right)}}{{25}}.100 = {1,3824.10^{14}}J\)

Số hạt nhân Urani đã phân hạch:

\(\begin{array}{l}
n = \frac{{{E_0}}}{{\Delta E}} = \frac{{\left( {{{1,3824.10}^{14}}} \right)}}{{\left( {{{200.10}^6}} \right).\left( {{{1,6.10}^{ - 19}}} \right)}} = {4,32.10^{24}}\\
m = \mu A = \frac{n}{{{N_A}}}A = \frac{{\left( {{{4,32.10}^{24}}} \right)}}{{\left( {{{6,023.10}^{23}}} \right)}}.\left( {235} \right) = 1,69kg
\end{array}\)

Copyright © 2021 HOCTAP247