by Biết ({}^{235}U\) có thể bị phân hạch theo phản ứng sau : \({}_0^1n + {}_{92}^{235}U \to {}_{53}^{139}I + {}_{39}^{94}Y + 3{}_0^1n\) . Khối lượng của các hạt tham gia phản ứng: mU = 234,99332u; mn = 1,0087u; mI = 138,8970u; ; 1uc2 = 931,5MeV. Nếu có một lượng hạt nhân \({}^{235}U\) đủ nhiều, giả sử ban đầu ta kích thích cho 1012 hạt 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 toả ra sau 5 phân hạch dây chuyền đầu tiên (kể cả phân hạch kích thích ban đầu) là
A. 11,08.1012 MeV
B. 175,85 MeV.
C. 5,45.1013 MeV.
D. 5,45.1015 MeV.
Hướng dẫn
Năng lượng tỏa ra sau mỗi phân hạch:
ΔE = (mU + mn – mI – mY – 3mn )c2 = 0,18878 uc2 = 175,84857 MeV = 175,85 MeV
Khi 1 phân hạch kích thích ban đầu sau 5 phân hach dây chuyền số phân hạch xảy ra là
1 + 2 + 4 + 8 + 16 = 31
Do đó số phân hạch sau 5 phân hạch dây chuyền từ 1012 phân hạch ban đầu N = 31.1012
Năng lượng tỏa ra E = N ΔE = 31.1012 x175,85 = 5,45.1015 MeV
