Google
Câu hỏi: Một tàu phá băng công suất 16 MW. Tàu dùng năng lượng phân hạch của hạt nhân $^{235}U$. Trung bình mỗi phân hạch tỏa ra 200 MeV. Nhiên liệu dùng trong lò là $^{235}U$ 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)
A. 10,11 kg.
B. 80,9 kg.
C. 24,3 kg.
D. 40,47 kg.
A. 10,11 kg.
B. 80,9 kg.
C. 24,3 kg.
D. 40,47 kg.
Năng lượng để tàu hoạt động trong 6 tháng
$E=P. T={{16.10}^{6}}. 30.86400=1,{{24416.10}^{14}}\,\,\left(J \right)$
Năng lượng thực tế mà phản ứng hạt nhân đã cung cấp là
${{E}_{0}}=\dfrac{E}{H}=\dfrac{E}{0,3}=4,{{1472.10}^{14}}\,\,\left(J \right)$
Số hạt nhân Urani đã tham gia phản ứng
$N=\dfrac{{{E}_{0}}}{{{200.10}^{6}}. 1,{{6.10}^{-19}}}=1,{{296.10}^{25}}$
Khối lượng $^{235}U$ cần là: ${{m}_{U}}=\dfrac{N}{{{N}_{A}}}. A=\dfrac{1,{{296.10}^{25}}}{6,{{02.10}^{23}}}. 235=5059\, g$
Khối lượng $^{235}U$ cần dùng là: ${{m}_{U}}=12,5%m\Rightarrow m=\dfrac{{{m}_{U}}}{0,125}=40473\, g=40,473\, kg$
$E=P. T={{16.10}^{6}}. 30.86400=1,{{24416.10}^{14}}\,\,\left(J \right)$
Năng lượng thực tế mà phản ứng hạt nhân đã cung cấp là
${{E}_{0}}=\dfrac{E}{H}=\dfrac{E}{0,3}=4,{{1472.10}^{14}}\,\,\left(J \right)$
Số hạt nhân Urani đã tham gia phản ứng
$N=\dfrac{{{E}_{0}}}{{{200.10}^{6}}. 1,{{6.10}^{-19}}}=1,{{296.10}^{25}}$
Khối lượng $^{235}U$ cần là: ${{m}_{U}}=\dfrac{N}{{{N}_{A}}}. A=\dfrac{1,{{296.10}^{25}}}{6,{{02.10}^{23}}}. 235=5059\, g$
Khối lượng $^{235}U$ cần dùng là: ${{m}_{U}}=12,5%m\Rightarrow m=\dfrac{{{m}_{U}}}{0,125}=40473\, g=40,473\, kg$
Đáp án D.