Câu hỏi:
2 năm trước
\(_{92}^{235}U + _0^1n \to _{42}^{95}Mo + _{57}^{139}La + 2_0^1n + 7{e^ - }\) là một phản ứng phân hạch của Urani 235. Biết khối lượng hạt nhân : \({m_U} = {\rm{ }}234,99{\rm{ }}u\) ; \({m_{Mo}} = {\rm{ }}94,88{\rm{ }}u\) ;\({m_{La}} = {\rm{ }}138,87{\rm{ }}u\) ;\({m_n} = {\rm{ }}1,0087{\rm{ }}u\). Cho năng suất toả nhiệt của xăng là \({46.10^6}J/kg\). Khối lượng xăng cần dùng để có thể toả năng lượng tương đương với 1 gam U phân hạch ? Lấy \(1u{c^2} = 931MeV\)
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: d
Ta có:
\({m_U} = {\rm{ }}234,99{\rm{ }}u\)
\({m_{M0}} = {\rm{ }}94,88{\rm{ }}u\)
\({m_{La}} = {\rm{ }}138,87{\rm{ }}u\)
\({m_n} = {\rm{ }}1,0087{\rm{ }}u\)
\(q{\rm{ }} = {\rm{ }}{46.10^6}J/kg\)
Số hạt nhân nguyên tử 235U trong \(1g{\rm{ }}U\) là :
\(N = \dfrac{{{m_A}}}{A}.{N_A} = \dfrac{1}{{235}}.6,{02.10^{23}} = {\rm{ }}2,{5617.10^{21}}\) hạt
Năng lượng toả ra khi giải phóng hoàn toàn 1 hạt nhân U phân hạch là:
\(\begin{array}{l}\Delta E = \left( {{M_0} - M} \right){c^2}\\ = \left[ {\left( {{m_U} + {m_n}} \right) - \left( {{m_{Mo}} + {m_{La}} + 2{m_n}} \right)} \right]{c^2}\\ = \left[ {\left( {234,99u + 1,0087u} \right) - \left( {94,88u + 138,87u + 2.1,0087u} \right)} \right]{c^2}\\ = 0,2313u{c^2} = 215,3403MeV\end{array}\)
Năng lượng khi 1 gam U phản ứng phân hạch :
\(\begin{array}{l}E = \Delta E.N = 215,3403.2,{5617.10^{21}}\\ = 5,{5164.10^{23}}MeV = 8,{826.10^{10}}J\end{array}\)
Khối lượng xăng cần dùng để có năng lượng tương đương
\(m = \dfrac{{\Delta E}}{{{{46.10}^6}}} = \dfrac{{8,{{826.10}^{10}}}}{{{{46.10}^6}}} \approx 1919kg\)
Hướng dẫn giải:
- Sử dụng công thức xác định số hạt: \(N = \dfrac{{{m_A}}}{A}.{N_A}\)
- Năng lượng tỏa ra trong phản ứng: \(\Delta E{\rm{ }} = {\rm{ }}\left( {{\rm{ }}{M_0}-{\rm{ }}M{\rm{ }}} \right).{c^2}\)
Câu hỏi khác
- Kiểm tra 15 phút chương 7: Hạt nhân nguyên tử - Đề số 1 môn Lý lớp 12 có lời giải chi tiết
- Đề kiểm tra 15 phút chương 7: hạt nhân nguyên tử - đề số 3 Lý 12 có lời giải chi tiết
- Đề kiểm tra 1 tiết chương 7: hạt nhân nguyên tử - đề số 3 Lý 12 có lời giải chi tiết
- Đề kiểm tra 15 phút chương 7: hạt nhân nguyên tử - đề số 2 Lý 12 có lời giải chi tiết
- Đề kiểm tra 1 tiết chương 7: hạt nhân nguyên tử - đề số 1 Lý 12 có lời giải chi tiết
