Google
Câu hỏi: Biết ${}^{235}U$ có thể bị phân hạch theo phản ứng sau: ${}_{0}^{1}n+{}_{92}^{235}U\to {}_{53}^{139}I+{}_{39}^{94}Y+3{}_{0}^{1}n$. Khối lượng của các hạt tham gia phản ứng: ${{m}_{U}}=234,99332u;{{m}_{n}}=1,0087u;{{m}_{1}}=138,8970u;{{m}_{Y}}=93,89014u;$ $1u{{c}^{2}}=931,5$ MeV. Nếu có một lượng hạt nhân ${}^{235}U$ đủ nhiều, giả sử ban đầu ta kích thích cho 1010 hạt ${}^{235}U$ phân hạch theo phương trình trên và sau đó phản ứng dây chuyền xảy ra trong khối hạt nhân đó với hệ số nhân nơtrôn là k = 2. Coi phản ứng không phóng xạ gamma. Năng lượng toả ra sau 5 phân hạch dây chuyền đầu tiên (kể cả phân hạch kích thích ban đầu):
A. 175,85 MeV
B. 11,08.1012 MeV
C. 5,45.1013 MeV
D. 8,79.1012 MeV
A. 175,85 MeV
B. 11,08.1012 MeV
C. 5,45.1013 MeV
D. 8,79.1012 MeV
Năng lượng tỏa ra sau mỗi phân hạch:
$\Delta E=\left( {{m}_{U}}+{{m}_{n}}-{{m}_{I}}-{{m}_{Y}}-3{{m}_{n}} \right){{c}^{2}}$
$=0,18878u{{c}^{2}}=175,84857MeV=175,85MeV$
Khi 1 phân hạch kích thích ban đầu sau 5 phân hạch dây chuyền, số phân hạch xảy ra là
$1+2+4+8+16=31$
Do đó số phân hạch sau 5 phân hạch dây chuyền từ 1010 phân hạch ban đầu: $N={{31.10}^{10}}$
Năng lượng tỏa ra: $E=N.\Delta E={{31.10}^{10}}.175,85=5,{{45.10}^{13}}MeV$
$N=\dfrac{{{u}_{1}}\left( {{k}^{n}}-1 \right)}{k-1}$
Trong đó:
${{u}_{1}}$ là số hạt nhân ban đầu:
k là hệ số nhân notron
n là số phân hạch dây chuyền
$\Delta E=\left( {{m}_{U}}+{{m}_{n}}-{{m}_{I}}-{{m}_{Y}}-3{{m}_{n}} \right){{c}^{2}}$
$=0,18878u{{c}^{2}}=175,84857MeV=175,85MeV$
Khi 1 phân hạch kích thích ban đầu sau 5 phân hạch dây chuyền, số phân hạch xảy ra là
$1+2+4+8+16=31$
Do đó số phân hạch sau 5 phân hạch dây chuyền từ 1010 phân hạch ban đầu: $N={{31.10}^{10}}$
Năng lượng tỏa ra: $E=N.\Delta E={{31.10}^{10}}.175,85=5,{{45.10}^{13}}MeV$
Note 10
Công thức tính số phân hạch:$N=\dfrac{{{u}_{1}}\left( {{k}^{n}}-1 \right)}{k-1}$
Trong đó:
${{u}_{1}}$ là số hạt nhân ban đầu:
k là hệ số nhân notron
n là số phân hạch dây chuyền
Đáp án C.