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
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:
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
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
Biết
U
235
có thể bị phân hạch theo phản ứng sau: 
. Khối lượng của các hạt tham gia phản ứng: 
; 
; 
; 
; 
. 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 notron là k=2. Coi phản ứng không phóng xạ gamma. Năng lượng tỏa ra sau 5 phân hạch dây chuyển đầu tiên (kể cả phân hạch kích thích ban đầu):
A. 175,85 MeV
B. 11,08. 10 12 MeV
C. 5,45. 10 13 MeV
D. 8,79. 10 12 MeV
Đáp án C
Năng lượng tỏa ra sau mỗi phân hạch:
Khi 1 phân hạch kích thích ban đầu sau 5 phân hạch dây chuyền số phân hạch xảy ra là 
Do đó số phân hạch sau 5 phân hạch dây chuyền từ U 235 phân hạch ban đầu: N=31. 10 10
Năng lượng tỏa ra: 
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\( \left ( _{0}^{1}\textrm{n} \right )\)
Khẳng định nào sau đây sai khi nói về phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch?
A. Cả hai loại phản ứng này đều tỏa năng lượng.
B. Con người đã chủ động tạo ra được hai phản ứng này
C. Các hạt nhân sản phẩm bền vững hơn các hạt nhân tham gia phản ứng
D. Một phản ứng nhiệt hạch tỏa ra năng lượng lớn hơn một phản ứng phân hạch.
Đáp án D
Nếu xét 1 phản ứng: Một phản ứng nhiệt hạch tỏa ra năng lượng ít hơn 1 phản ứng phân hạch nhưng nếu xét cùng khối lượng nguyên liệu cho phản ứng nhiệt hạch và phân hạch thì phản ứng nhiệt hạch lại tỏa năng lượng nhiều hơn.
Khẳng định nào sau đây sai khi nói về phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch?
A. Cả hai loại phản ứng này đều tỏa năng lượng.
B. Con người đã chủ động tạo ra được hai phản ứng này
C. Các hạt nhân sản phẩm bền vững hơn các hạt nhân tham gia phản ứng
D. Một phản ứng nhiệt hạch tỏa ra năng lượng lớn hơn một phản ứng phân hạch
Nếu xét 1 phản ứng: Một phản ứng nhiệt hạch tỏa ra năng lượng ít hơn 1 phản ứng phân hạch nhưng nếu xét cùng khối lượng nguyên liệu cho phản ứng nhiệt hạch và phân hạch thì phản ứng nhiệt hạch lại tỏa năng lượng nhiều hơn
Đáp án D
Khẳng định nào sau đây sai khi nói về phản ứng phân hạch và phản ứng nhiệt hạch?
A. Cả hai loại phản ứng này đều tỏa năng lượng
B. Con người đã chủ động tạo ra được hai phản ứng này
C. Các hạt nhân sản phẩm bền vững hơn các hạt nhân tham gia phản ứng
D. Một phản ứng nhiệt hạch tỏa ra năng lượng lớn hơn một phản ứng phân hạch
Đáp án D
Nếu xét 1 phản ứng: Một phản ứng nhiệt hạch tỏa ra năng lượng ít hơn 1 phản ứng phân hạch nhưng nếu xét cùng khối lượng nguyên liệu cho phản ứng nhiệt hạch và phân hạch thì phản ứng nhiệt hạch lại tỏa năng lượng nhiều hơn
