Google
Câu hỏi: Khối lượng của các hạt tham gia phản ứng: ${{m}_{U}}=234,99332u$ ; ${{m}_{n}}=1,0087u;$ ${{m}_{I}}=138,8970u;$ ${{m}_{Y}}=93,89014u$ ; $1u{{c}^{2}}=931,5$ MeV. Biết U235 có thể bị phân hạch theo phản ứng sau: $_{0}^{1}n+_{92}^{235}U\to _{53}^{139}I+_{39}^{94}Y+3_{0}^{1}n$.Nếu có một lượng hạt nhân U235 đủ nhiều, giả sử ban đầu ta kích thích cho ${{10}^{10}}$ hạt U235 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):
A. 175,85MeV.
B. ${{11,08.10}^{12}}MeV$.
C. ${{5,45.10}^{13}}MeV$.
D. ${{8,79.10}^{12}}MeV.$
A. 175,85MeV.
B. ${{11,08.10}^{12}}MeV$.
C. ${{5,45.10}^{13}}MeV$.
D. ${{8,79.10}^{12}}MeV.$
Hướng dẫn giải:
Vì hệ số nhân nơtrôn là 2 nên $k=2$. Năng lượng toả ra sau mỗi phân hạch:
$\Delta E=\left( {{m}_{U}}+{{m}_{n}}-{{m}_{I}}-{{m}_{Y}}-3{{m}_{n}} \right){{c}^{2}}=0,18878u{{c}^{2}}=175,84857$ MeV.
Khi 1 phân hạch kích thích ban đầu sau 5 phân hạch dây chuyền tổng số phân hạch xảy ra là: ${{2}^{0}}+{{2}^{1}}+...+{{2}^{4}}=\dfrac{{{2}^{5}}-1}{2-1}=31$
Khi ${{10}^{10}}$ hạt nhân kích thích ban đầu sau 5 phân hạch dây chuyền tổng số phân hạch xảy ra là: $N={{31.10}^{10}}$.
Năng lượng toả ra: $E=N\Delta E={{9,2195.10}^{22}}$ MeV $={{5,45.10}^{13}}$ MeV $\Rightarrow $.
Vì hệ số nhân nơtrôn là 2 nên $k=2$. Năng lượng toả ra sau mỗi phân hạch:
$\Delta E=\left( {{m}_{U}}+{{m}_{n}}-{{m}_{I}}-{{m}_{Y}}-3{{m}_{n}} \right){{c}^{2}}=0,18878u{{c}^{2}}=175,84857$ MeV.
Khi 1 phân hạch kích thích ban đầu sau 5 phân hạch dây chuyền tổng số phân hạch xảy ra là: ${{2}^{0}}+{{2}^{1}}+...+{{2}^{4}}=\dfrac{{{2}^{5}}-1}{2-1}=31$
Khi ${{10}^{10}}$ hạt nhân kích thích ban đầu sau 5 phân hạch dây chuyền tổng số phân hạch xảy ra là: $N={{31.10}^{10}}$.
Năng lượng toả ra: $E=N\Delta E={{9,2195.10}^{22}}$ MeV $={{5,45.10}^{13}}$ MeV $\Rightarrow $.
Đáp án C.