Một nhà máy điện hạt nhân sử dụng nguyên liệu hạt nhân là 235 U Biết rằng mỗi phân hạch

Giải Vật Lí 12 Bài 25: Bài tập về vật lí hạt nhân - Kết nối tri thức

Bài tập 4 trang 121 Vật Lí 12: Một nhà máy điện hạt nhân sử dụng nguyên liệu hạt nhân là ${}^{235}\mathrm{U}$. Biết rằng mỗi phân hạch sẽ toả năng lượng 200 MeV. Hiệu suất phát điện của nhà máy là 36%. Công suất phát điện của nhà máy là 1 400 MW.

a) Hãy tính khối lượng của nguyên liệu ${}^{235}\mathrm{U}$ nhà máy tiêu thụ trong 1 năm.

b) Tính lượng than đá tiêu thụ để sản xuất ra năng lượng điện tương đương, biết rằng năng suất toả nhiệt của than đá là 30 MJ/kg.

Lời giải:

a) 1 năm = 365.86400 = 31536000 giây

Năng lượng nhà máy phát điện sinh ra trong 1 năm:

$A=\text{P}.t={1400.10}^6.31536000=4,{42.10}^{16}\text{}J$

Năng lượng do phản ứng phân hạch sinh ra:

$A\text{'}=\frac{A}{H}=\frac{4,{42.10}^{16}}{36\%}=1,{23.10}^{17}J$

Mỗi phản ứng phân hạch toả năng lượng 200 MeV nên số phản ứng phân hạch có được:

$n=\frac{1,{23.10}^{17}}{200.1,{6.10}^{-13}}=3,{84.10}^{27}$ phản ứng

Mỗi một phản ứng phân hạch dùng 1 nguyên tử ${}^{235}\mathrm{U}$ nên số phản ứng phân hạch bằng với số nguyên tử ${}^{235}\mathrm{U}$ là 3,84.10²⁷ nguyên tử.

Khối lượng ${}^{235}\mathrm{U}$ cần dùng trong 1 năm là:

$m=\frac{3,{84.10}^{27}}{6,{02.10}^{23}}.235=1,{5.10}^{6}g=1,5$ tấn

b) Lượng than đá cần sử dụng: $m=\frac{1,{23.10}^{17}}{{30.10}^6}=4,{1.10}^{9}kg$

Lời giải bài tập Vật lí 12 Bài 25: Bài tập về vật lí hạt nhân hay khác:

• Khởi động trang 119 Vật Lí 12: Cần vận dụng những kiến thức cơ bản nào để giải những bài tập về vật lí hạt nhân? ....

• Bài tập 1 trang 121 Vật Lí 12: Lực nào đã làm thay đổi phương của hạt alpha (${}_2^4\mathrm{He}$) khi được bắn vào lá vàng mỏng? ....

• Bài tập 2 trang 121 Vật Lí 12: Người ta đo độ phóng xạ H của một đồng vị theo thời gian t và điền kết quả vào Bảng 25.1 ....

• Bài tập 3 trang 121 Vật Lí 12: Dùng máy đo phóng xạ của một mẫu gỗ của một cổ vật phát hiện được 240 phóng xạ mỗi phút. Biết rằng ....

• Bài tập 5 trang 122 Vật Lí 12: Vào tháng 6 năm 2025, người lái xe tải sẽ phải chờ bao nhiêu lâu để toàn bộ lượng thuốc đông y chất ....

• Bài tập 6 trang 122 Vật Lí 12: Dược chất phóng xạ FDG có thành phần là đồng vị ${}_9^{18}\mathrm{F}$ với chu kì bán rã là 110 phút, được sử dụng trong chụp ảnh cắt lớp ....

• Em có thể trang 122 Vật Lí 12: Vận dụng các kiến thức về cấu trúc hạt nhân, phản ứng hạt nhân, phóng xạ và các ứng dụng ....

Xem thêm lời giải bài tập Vật Lí lớp 12 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

• Vật Lí 12 Bài 20: Bài tập về từ trường

• Vật Lí 12 Bài 21: Cấu trúc hạt nhân

• Vật Lí 12 Bài 22: Phản ứng hạt nhân và năng lượng liên kết

• Vật Lí 12 Bài 23: Hiện tượng phóng xạ

• Vật Lí 12 Bài 24: Công nghiệp hạt nhân

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 12 hay khác:

• Giải sgk Vật Lí 12 Kết nối tri thức
• Giải Chuyên đề Vật Lí 12 Kết nối tri thức
• Giải SBT Vật Lí 12 Kết nối tri thức
• Giải lớp 12 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 12 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 12 Cánh diều (các môn học)

---