by Một tàu phá băng công suất 16MW. Tàu dùng năng lượng phân hạch của hạt nhân U235. Trung bình mỗi phân hạch tỏa ra 200 MeV. Nhiên liệu dùng trong lò là U làm giàu chứa 12,5% U235 (tính theo khối lượng). Hiệu suất của lò là 30%, biết NA=6,02.1023 hạt/mol. Hỏi nếu tàu làm việc liên tục trong 6 tháng thì cần bao nhiêu kg nhiên liệu (coi mỗi ngày làm việc 24 giờ, 1 tháng tính 30 ngày)
A. 40,44 kg.
B. 80,9 kg.
C. 10,11 kg.
D. 24,3 kg.
Hướng dẫn
Năng lượng để tàu hoạt động trong 6 tháng
\(E = Pt = 2,{5.10^{14}}J\)
Năng lượng thực tế mà phản ứng hạt nhân đã cung cấp là
\({E_0} = \frac{E}{{30}}100 = 8,{3.10^{14}}J\)
Số hạt nhân Urani đã tham gia phản ứng
\(N = \frac{{{E_0}}}{{{{200.10}^6}.1,{{6.10}^{ – 19}}}} = 2,{6.10^{25}}\) hạt
Khối lượng nhiên liệu cần là
\(m = \left( {\underbrace {\frac{N}{{{N_A}}}{A_U}}_{{m_U}}} \right)\frac{{100}}{{12,5}} = 80,9kg\)
