23592U+10n→9542Mo+13957La+210n+7e− là một phản ứng phân hạch của Urani 235. Biết khối lượng hạt nhân : mU=234,99u ; mMo=94,88u ;mLa=138,87u ;mn=1,0087u. Cho năng suất toả nhiệt của xăng là 46.106J/kg. Khối lượng xăng cần dùng để có thể toả năng lượng tương đương với 1 gam U phân hạch ? Lấy 1uc2=931MeV
Trả lời bởi giáo viên
Ta có:
mU=234,99u
mM0=94,88u
mLa=138,87u
mn=1,0087u
q=46.106J/kg
Số hạt nhân nguyên tử 235U trong 1gU là :
N=mAA.NA=1235.6,02.1023=2,5617.1021 hạt
Năng lượng toả ra khi giải phóng hoàn toàn 1 hạt nhân U phân hạch là:
ΔE=(M0−M)c2=[(mU+mn)−(mMo+mLa+2mn)]c2=[(234,99u+1,0087u)−(94,88u+138,87u+2.1,0087u)]c2=0,2313uc2=215,3403MeV
Năng lượng khi 1 gam U phản ứng phân hạch :
E=ΔE.N=215,3403.2,5617.1021=5,5164.1023MeV=8,826.1010J
Khối lượng xăng cần dùng để có năng lượng tương đương
m=ΔE46.106=8,826.101046.106≈1919kg
Hướng dẫn giải:
- Sử dụng công thức xác định số hạt: N=mAA.NA
- Năng lượng tỏa ra trong phản ứng: ΔE=(M0−M).c2