Google
Câu hỏi: Biết ${{U}^{235}}$ có thể bị phân hạch theo phản ứng sau $_{0}^{1}n+_{92}^{235}U\to _{53}^{130}I+\ _{39}^{94}Y+k_{0}^{1}n$. Khối lượng của các hạt tham gia phản ứng ${{m}_{U}}=234,99322u;$ ${{m}_{n}}=1,0087u;$ ${{m}_{I}}=138,8970u;$ ${{m}_{\gamma }}=93,89014u$. Nếu có một lượng hạt nhân ${{U}^{235}}$ đủ nhiều, giả sử ban đầu ta kích thích cho ${{10}^{16}}$ hạt ${{U}^{235}}$ 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. 175,66 MeV.
B. ${{1,475.10}^{10}}J.$
C. ${{1,5.10}^{11}}J.$
D. ${{9,22.10}^{22}}$ MeV.
A. 175,66 MeV.
B. ${{1,475.10}^{10}}J.$
C. ${{1,5.10}^{11}}J.$
D. ${{9,22.10}^{22}}$ MeV.
Hướng dẫn giải:
Vì hệ số nhân nơtrôn là 2 nên $k=2$. Năng lượng toả ra sau mỗi phân hạch:
$\Delta E=\left( {{m}_{U}}+{{m}_{n}}-{{m}_{I}}-{{m}_{Y}}-3{{m}_{n}} \right){{c}^{2}}=0,18878u{{c}^{2}}=175,84857$ MeV.
Khi 1 phân hạch kích thích ban đầu sau 19 phân hạch dây chuyền tổng số phân hạch xảy ra là: ${{2}^{0}}+{{2}^{1}}+...+{{2}^{18}}=\dfrac{{{2}^{19}}-1}{2-1}=524287$.
Khi ${{10}^{15}}$ phân hạch kích thích ban đầu sau 19 phân hạch dây chuyền tổng số phân hạch xảy ra là: $N={{524287.10}^{16}}$.
Năng lượng toả ra: $E=N\Delta E={{9,2195.10}^{23}}$ MeV $={{1,475.10}^{11}}\left( J \right)\Rightarrow $
Vì hệ số nhân nơtrôn là 2 nên $k=2$. Năng lượng toả ra sau mỗi phân hạch:
$\Delta E=\left( {{m}_{U}}+{{m}_{n}}-{{m}_{I}}-{{m}_{Y}}-3{{m}_{n}} \right){{c}^{2}}=0,18878u{{c}^{2}}=175,84857$ MeV.
Khi 1 phân hạch kích thích ban đầu sau 19 phân hạch dây chuyền tổng số phân hạch xảy ra là: ${{2}^{0}}+{{2}^{1}}+...+{{2}^{18}}=\dfrac{{{2}^{19}}-1}{2-1}=524287$.
Khi ${{10}^{15}}$ phân hạch kích thích ban đầu sau 19 phân hạch dây chuyền tổng số phân hạch xảy ra là: $N={{524287.10}^{16}}$.
Năng lượng toả ra: $E=N\Delta E={{9,2195.10}^{23}}$ MeV $={{1,475.10}^{11}}\left( J \right)\Rightarrow $
Đáp án C.