Một tàu phá băng công suất 16MW. Tàu dùng năng lượng phân hạch của hạt nhân U²³⁵. Trung bình mỗi phân hạch tỏa ra 200 MeV. Nhiên liệu dùng trong lò là U làm giàu đến 12,5% (tính theo khối lượng). Hiệu suất của lò là 30%. Hỏi nếu tàu làm việc liên tục trong 3 tháng thì cần bao nhiêu kg nhiên liệu (coi mỗi ngày làm việc 24 giờ, 1 tháng tính 30 ngày)

+ Năng lượng tàu sử dụng trong 1 ngày: \({\rm{W}} = P.t = {16.10^6}.86400 = 1,{3824.10^{12}}J\)

+ Do hiệu suất của lò là 30% nên năng lượng của mỗi phân hạch cung cấp là:

\(\Delta {\rm{W}} = 200.0,3 = 60MeV = 9,{6.10^{ - 12}}J\)

+ Số phân hạch cần xảy ra để có năng lượng W là: \(N = \frac{{\rm{W}}}{{\Delta {\rm{W}}}} = 1,{44.10^{23}}\)

+ Cứ một phân hạch cần 1 hạt U235 số hạt U235 dùng trong 1 ngày là: N_U = N = 1,44.10²³ hạt

+ Khối lượng U cần dùng trong 1 ngày: \({N_U} = \frac{{{m_U}}}{A}.{N_A} \Rightarrow {m_U} = \frac{{{N_U}.A}}{{{N_A}}} = \frac{{1,{{44.10}^{23}}.235}}{{6,{{02.10}^{23}}}} = 56,2126g\).

+ Nhiên liệu dùng trong lò là U làm giàu đến 12,5% (tính theo khối lượng)  Khối lượng nhiên liệu cần dùng trong  1 ngày: \({m_{nl}} = \frac{{{m_U}}}{{12,5\% }} = 449,7g\)

+ Khối lượng nhiên liệu cần dùng trong 3 tháng là: 449,7.90 = 40,47kg