Xét phản ứng phân hạch:
\( _{0}^{1}\textrm{n}\) + \( _{92}^{235}\textrm{U}\) → \( _{53}^{139}\textrm{I}\) + \( _{39}^{94}\textrm{Y}\) + 3\( \left ( _{0}^{1}\textrm{n} \right )\) + ɣ
Tính năng lượng toả ra khi phân hạch một hạt nhân 235U
Cho biết:
235U = 234,99332 u
139I = 138,89700 u
94Y = 93,89014 u
. Cho biết mU = 234,99u; mMo = 94,88u; mLa = 138,87u, mn = 1,0087u, bỏ qua khối lượng e. Tính năng lượng mà một phân hạch tỏa ra.
Wtỏa = (mn+ mU – mMo – mLa – 2mn).c2 = 215 MeV
Hoàn chỉnh các phản ứng:
\( _{0}^{1}\textrm{n}\) + \( _{92}^{235}\textrm{U}\) → \( _{39}^{94}\textrm{Y}\) + \( _{?}^{140}\textrm{I}\) + x\( \left ( _{0}^{1}\textrm{n} \right )\)
\( _{0}^{1}\textrm{n}\) + \( _{92}^{235}\textrm{U}\) → \( _{?}^{95}\textrm{Zn}\) + \( _{52}^{138}\textrm{Te}\) + x\( \left ( _{0}^{1}\textrm{n} \right )\)
Cho phản ứng phân hạch của Urani 235:
Biết khối lượng các hạt nhân:mU=234,99u; mMo=94,88u;mLa=138,87u;mn=1,0087u.Hỏi năng lượng tỏa ra khi 1 gam U phân hạch hế tsẽ tương đương với năng lượng sinh ra khi đốt cháy bao nhiêu kg xăng? Biết rằng mỗi kg xăng cháy hết tỏa năng lượng 46.10J.
A. 20kg
B. 1720kg
C. 1820kg
D. 1920Kg
Đáp án D
Phương pháp:
Công thức tính năng lượng toả ra của phản ứng: ∆E = (mt – ms)c2
(mt, ms lần lượt là tổng khối lượng của các hạt trước và sau phản ứng)
Công thức liên hê ̣giữa số hạt và khối lượng: N = (m/A)NA
Cáchgiải: Năng lượng toả ra khi 1 hạt U phân hạch là :
1g U235 chứa
=> 1 gam U phân hạch hết toả năng lượng:
=> Lượng xăng cần sử dụng là:
Một phản ứng phân hạch: 10n + 23592U → 13953I + 9439Y + 310n. Biết các khối lượng: 23592U = 234,99332 u; 13953I = 138,897000 u ; 9439Y = 93,89014 u ; 1 u = 931,5 MeV; mm = 1,00866 u. Năng lượng tỏa ra khi phân hạch một hạt nhân 23592U là
A. 168,752 MeV
B. 175,923 MeV
C. 182,157 MeV
D. 195,496 MeV
Năng lượng tỏa ra khi phân hạch một hạt nhân 235U là:
E = mn + mU – (mI + mY + 3.mn) = 175,923 MeV
Chọn đáp án B
Năng lượng toả ra trong phản ứng nhiệt hạch lớn hơn năng lượng toả ra trong phản ứng phân hạch vì
A. phản ứng nhiệt hạch xảy ra ở nhiệt độ rất cao.
B. mỗi phản ứng nhiệt hạch toả ra một năng lượne lớn hơn năng lượng mà mỗi phán ứng phân hạch toả ra.
C. cùng một lượng nhiên liệu của phản ứng nhiệt hạch toả ra một nănr lượng lớn hơn năng lượng mà cùng một lượng nhiên liệu của phản ứng phân hạch toả ra.
D. các hạt nhân tham gia vào phản ứng nhiệt hạch "nhẹ" hơn các hạt nhài tham gia vào phản ứng phân hạch.
Biết U 235 có thể bị phân hạch theo phản ứng sau: n + 0 1 U 92 235 → I + 53 139 Y + 3 39 94 n. 0 1 Khối lượng của các hạt tham gia phản ứng: m U = 234,99332u; m n = 1,0087u; m I = 138,8970u; m Y = 93 , 89014 u ; 1uc 2 = 931 , 5 MeV . Nếu có một lượng hạt nhân U 235 đủ nhiều, giả sử ban đầu ta kích thích cho 10 10 hạt U 235 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 tỏa ra dau 5 phân hạch dây chuyền đầu tiên (kể cả phân hạch kích thích ban đầu):
A. 175,85MeV
B. 11 , 08.10 12 MeV
C. 5 , 45.10 13 MeV
D. 8 , 79.10 12 MeV
Có hai phản ứng hạt nhân :
Phản ứng nào ứng với sự phóng xạ ? Phản ứng nào ứng với sự phân hạch ?
A. Cả hai phản ứng đều ứng với sự phóng xạ.
B. Cả hai phản ứng đều ứng với sự phân hạch.
C. Phản ứng (1) ứng với sự phóng xạ, phản ứng (2) ứng với sự phân hạch.
D. Phản ứng (1) ứng với sự phân hạch ; phản ứng (2) ứng với sự phóng xạ.
Biết U 235 có thể bị phân hạch theo phản ứng sau n + 0 1 U 92 235 → I + 53 139 Y + k 0 1 39 94 n . Khối lượng của các hạt tham gia phản ứng m U = 234 ,99322 u ; m n = 1 ,0087 u ; m I = 138 ,9870 u nếu có một lượng hạt nhân U 235 đủ nhiều, giả sử ban đầu ta kích thích cho 10 15 hạt U 235 phân hạch để phản ứng dây chuyền xảy ra với hệ số nhân nơtrôn là 2. Năng lượng tỏa ra sau 19 phân hạch dây chuyền đầu tiên gần giá trị nào sau đây:
A. 175,66 MeV
B. 1,5.10 10 J
C. 1,76.10 17 MeV
D. 9,21.10 23 MeV
Đáp án B
n + 0 1 U 92 235 → I + 53 139 Y + k 0 1 39 94 n → k = 3: → n+ 0 1 U 92 235 → I + 53 139 Y + 3 0 1 39 94 n
Năng lượng tỏa ra sau mỗi phân hạch:
Δ E = m U + m n − m I − m Y − 3 m n c 2 = 0,18878 uc 2 = 175,84857 MeV=175,85MeV
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 + ... + 2 18 = 1 − 2 19 1 − 2 = 524287
Do đó số phân hạch sau 19 phân hạch dây chuyền từ 10 15 phân hạch ban đầu: N = 524287.10 15 ≈ 5,24.10 20
Năng lượng tỏa ra sau 19 phân hạch là:
E = N. Δ E=5,24.10 20 .175,85=921.10 20 MeV=9,21.10 22 MeV ≈ 1,5.10 10 J
Một lò phản ứng phân hạch có công suất 200 MW. Cho rằng toàn bộ năng lượng mà lò phản ứng này sinh ra đều do sự phân hạch của U 235 và đồng vị này chỉ bị tiêu hao bởi quá trình phân hạch. Coi mỗi năm có 365 ngày, mỗi phân hạch sinh ra 200 MeV, N A = 6 , 02 . 10 23 m o l - 1 . Khối lượng U 235 mà lò phản ứng tiêu thụ trong 3 năm là
A. 461,6 kg
B. 461,6 g
C. 230,8 kg
D. 230,8 g
