Google
Câu hỏi: Biết ${{\text{U}}^{\text{235}}}$ có thể bị phân hạch theo phản ứng sau ${}_{\text{0}}^{\text{1}}\text{n +}{}_{\text{92}}^{\text{235}}\text{U}\to {}_{\text{53}}^{\text{139}}\text{I +}{}_{\text{39}}^{\text{94}}\text{Y + }\text{k}{}_{\text{0}}^{\text{1}}\text{n}$ Khối lượng của các hạt tham gia phản ứng ${{\text{m}}_{\text{u}}}\text{= 234}\text{,99322u; }{{\text{m}}_{\text{n}}}\text{= 1}\text{,0087u; }{{\text{m}}_{\text{I}}}\text{ = 138}\text{,8970u; }{{\text{m}}_{\text{Y}}}\text{= 93}\text{,89014u}$ ; nếu có một lượng hạt nhân ${{\text{U}}^{\text{235}}}$ đủ nhiều, giả sử ban đầu ta kích thích cho ${{10}^{15}}$ hạt ${{\text{U}}^{\text{235}}}$ phân hạch để phản ứng dây chuyền xảy ra với hệ số nhân nơtrôn là 2. Năng lượng toả ra sau 19 phân hạch dây chuyền đầu tiên gần giá trị nào sau đây:
A. 175,66MeV
B. $\text{1}\text{,5}\text{.1}{{\text{0}}^{\text{10}}}\text{J}$
C. $\text{l}\text{,76}\text{.1}{{\text{0}}^{\text{17}}}\text{MeV}$
D. $\text{9}\text{,21}\text{.1}{{\text{0}}^{\text{23}}}\text{MeV}$
A. 175,66MeV
B. $\text{1}\text{,5}\text{.1}{{\text{0}}^{\text{10}}}\text{J}$
C. $\text{l}\text{,76}\text{.1}{{\text{0}}^{\text{17}}}\text{MeV}$
D. $\text{9}\text{,21}\text{.1}{{\text{0}}^{\text{23}}}\text{MeV}$
$\begin{array}{l} _0^1n + {}_{92}^{235}U \to {}_{53}^{139}I + {}_{39}^{94}Y + k_0^1n\\ \Rightarrow k = 3 \Rightarrow _0^1n + {}_{92}^{235}U \to {}_{53}^{139}I + {}_{39}^{94}Y + 3_0^1n \end{array}$
Năng lượng tỏa ra sau mỗi phân hạch: $ $ \begin{aligned} &\Delta \mathrm{E}=\left(\mathrm{m}_{\mathrm{u}}+\mathrm{m}_{\mathrm{n}}-\mathrm{m}_{\mathrm{I}}-\mathrm{m}_{\mathrm{Y}}-3 \mathrm{~m}_{\mathrm{n}}\right) c^{2}=0,18878 \mathrm{uc}^{2} \\ &=175,84857 \mathrm{MeV}=175,95 \mathrm{MeV} \end{aligned}$$
Khi 1 phân hạch kích thích ban đầu sau 19 phân hạch dây chuyền số phân hạch xảy ra là:
$$2^{0}+2+2^{2}+\ldots+2^{18}=\dfrac{1-2^{19}}{1-2}=524287$$
Do đó số phân hạch sau 19 phân hạch dây chuyền từ $10^{15}$ phân hạch ban đầu: $ $ \mathrm{N}=524287.10^{15} \approx 5,24.10^{20}$$
Năng lượng tỏa ra sau 19 phân hạch là:
$\text{E = N}\text{. }\!\!\Delta\!\!\text{ E}={{5,24.10}^{20}}.175,85={{921.10}^{20}}\text{MeV}={{9,21.10}^{22}}\text{MeV}\approx {{1,5.10}^{15}}J$
Năng lượng tỏa ra sau mỗi phân hạch: $ $ \begin{aligned} &\Delta \mathrm{E}=\left(\mathrm{m}_{\mathrm{u}}+\mathrm{m}_{\mathrm{n}}-\mathrm{m}_{\mathrm{I}}-\mathrm{m}_{\mathrm{Y}}-3 \mathrm{~m}_{\mathrm{n}}\right) c^{2}=0,18878 \mathrm{uc}^{2} \\ &=175,84857 \mathrm{MeV}=175,95 \mathrm{MeV} \end{aligned}$$
Khi 1 phân hạch kích thích ban đầu sau 19 phân hạch dây chuyền số phân hạch xảy ra là:
$$2^{0}+2+2^{2}+\ldots+2^{18}=\dfrac{1-2^{19}}{1-2}=524287$$
Do đó số phân hạch sau 19 phân hạch dây chuyền từ $10^{15}$ phân hạch ban đầu: $ $ \mathrm{N}=524287.10^{15} \approx 5,24.10^{20}$$
Năng lượng tỏa ra sau 19 phân hạch là:
$\text{E = N}\text{. }\!\!\Delta\!\!\text{ E}={{5,24.10}^{20}}.175,85={{921.10}^{20}}\text{MeV}={{9,21.10}^{22}}\text{MeV}\approx {{1,5.10}^{15}}J$
Đáp án B.