Bạn đang xem video Ôn tập chương 7- Vật lí hạt nhân nguyên tử được dạy bởi giáo viên online nổi tiếng
3 Bước HACK điểm cao Bước 1: Nhận miễn phí khóa học Chiến lược học giỏi (lớp 12) | Các lớp khác Bước 2: Xem bài giảng tại fashionssories.com Bước 3: Làm bài tập và thi online tại Tuhoc365.vn Bạn đang xem: Chương 7 vật lý 12
Tips: Để học hiệu quả bài giảng:
Cho khối lượng của hạt proton, notron và hạt nhân Heli (\({}_2^4He\)) lần lượt là 1,0073u; 1,0087u và 4,0015u. Biết \(1u{\rm{ }} = {\rm{ }}931,5{\rm{ }}MeV/{c^2}\). Năng lượng liên kết của hạt nhân \({}_2^4He\) xấp xỉ bằng:
Một nhà máy điện hạt nhân có công suất phát điện \(1920M{\rm{W}}\), dùng năng lượng phân hạch của hạt nhân \(^{235}U\) với hiệu suất \(30\% \). Trung bình mỗi hạt \(^{235}U\) phân hạch tỏa ra năng lượng \(3,{2.10^{ – 11}}J\). Nhiên liệu dùng làm hợp kim chứa \(^{235}U\) đã làm giàu \(36\% \). Hỏi trong \(365\) ngày hoạt động, nhà máy tiêu thụ một khối lượng nhiên liệu là bao nhiêu? Coi \({N_A} = 6,{02.10^{23}}\)
Phản ứng phân hạch của Urani 235 là: \(_{92}^{235}U + _0^1n \to _{42}^{95}Mo + _{57}^{139}La + 2_0^1 + 7_{ – 1}^0e\). Cho biết khối lượng các hạt nhân \({m_U} = 243,99u\), \({m_{Mo}} = 94,88u\), \({m_{La}} = 138,87u\), \({m_n} = 1,01u\), \({m_e} \approx 0\) và \(1u{c^2} = 931MeV\). Năng lượng một phân hạch tỏa ra là:
Phương pháp giải
Áp dụng công thức tính năng lượng liên kết của hạt nhân nguyên tử X: \({{\rm{W}}_{lk}} = \Delta m{c^2} = \left( {Z{m_p} + \left( {A – Z} \right){m_n} – {m_X}} \right){c^2}\)
Đáp án chi tiết:
Hạt nhân Heli có: \(\left\{ \begin{array}{l}Z = 2\\N = A – Z = 4 – 2 = 2\end{array} \right.\)
=> Năng lượng liên kết của hạt nhân Heli:
\({W_{lk}} = {\rm{ }}\left( {2.1,0073 + 2.1,0087-4,0015} \right).{c^2} = {\rm{ }}0,0305u{c^2} = 0,0305.931,5{\rm{ }}MeV = 28,41{\rm{ }}MeV\)
Đáp án cần chọn là: d
Phương pháp giải
+ Công thức liên hệ giữa khối lượng và số hạt: \(N = \dfrac{m}{A}{N_A}\)
+ Hiệu suất: \(H{\rm{ }} = {\rm{ }}{P_{ci}}/{P_{tp}}\)
Đáp án chi tiết:
+ Năng lượng nhà máy sử dụng trong một ngày: \({\rm{W}} = P.t = {1920.10^6}.86400 = 1,{6588.10^{14}}J\)
+ Do hiệu suất của phản ứng là 30% nên năng lượng của mỗi phân hạch cung cấp là:
\(\Delta {\rm{W}} = 3,{2.10^{ – 11}}.30\% = 9,{6.10^{ – 12}}J\)
+ Số phân hạch cần xảy ra để có năng lượng W là: \(N = \dfrac{{\rm{W}}}{{\Delta {\rm{W}}}} = \dfrac{{1,{{6588.10}^{14}}}}{{9,{{6.10}^{ – 12}}}} = 1,{73.10^{25}}\)
+ Cứ một phân hạch cần 1 hạt U235
=> số hạt U235 dùng trong 1 ngày là: \({N_U} = {\rm{ }}N{\rm{ }} = {\rm{ }}1,{73.10^{25}}\) hạt
+ Khối lượng U cần dùng trong 1 ngày: \({N_U} = \dfrac{{{m_U}}}{A}.{N_A} \Rightarrow {m_U} = \dfrac{{{N_U}.A}}{{{N_A}}} = \dfrac{{1,{{73.10}^{25}}.235}}{{6,{{02.10}^{23}}}} = 6745,19g\).
+ Nhiên liệu dùng trong lò là U làm giàu đến \(36\% \)
Khối lượng nhiên liệu cần dùng trong 1 ngày: \({m_{nl}} = \dfrac{{{m_U}}}{{36\% }} = \dfrac{{6745,19}}{{0,36}} = 18736,6g = 18,737kg\)
+ Khối lượng nhiên liệu cần dùng trong 365 ngày là:
\(18,737.365 = 6839,005kg = 6,839\) tấn
Đáp án cần chọn là: b
Đáp án câu 3
c
Phương pháp giải
Sử dụng biểu thức tính năng lượng phản ứng: \(\Delta E = \left( {{m_t} – {m_s}} \right){c^2}\)
(mt, ms lần lượt là tổng khối lượng của các hạt trước và sau phản ứng)
Xem thêm: Nên Uống Centrum Vào Lúc Nào Nên Cho Trẻ Uống Siro Centrum Kids?
Đáp án chi tiết:
\(_{92}^{235}U + _0^1n \to _{42}^{95}Mo + _{57}^{139}La + 2_0^1 + 7_{ – 1}^0e\)
Ta có, năng lượng một phân hạch tỏa ra là:
\(\begin{array}{l}\Delta E = \left< {\left( {{m_U} + {m_n}} \right) – \left( {{m_{Mo}} + {m_{La}} + {m_n} + {m_e}} \right)} \right>{c^2}\\ = \left< {\left( {234,99u + 1,01u} \right) – \left( {94,88u + 138,87u + 2.1,01u + 7.0} \right)} \right>{c^2}\\ = 0,23u{c^2} = 0,23.931MeV = 214,13MeV\end{array}\)
Đáp án cần chọn là: c
Chúc mừng bạn đã hoàn thành bài học: