Câu hỏi tự luận mức độ vận dụng cao Vật lí 12 ctst bài 16: Phản ứng phân hạch, phản ứng nhiệt hạch và ứng dụng

4. VẬN DỤNG CAO (2 CÂU)

Câu 1: Nhà máy điện nguyên tử dùng U235 có công suất 600 MW hoạt động liên tục trong 1 năm. Cho biết 1 hạt nhân bị phân hạch toả ra năng lượng trung bình là 200 MeV, hiệu suất nhà máy là 20%

a) Tính lượng nhiên liệu cần cung cấp cho nhà máy trong 1 năm ?

b) Tính lượng dầu cần cung cấp cho nhà máy công suất như trên và có hiệu suất là 75%. Biết năng suất tỏa nhiệt của dầu là 3.107 J/kg. So sánh lượng dầu đó với urani?

Câu 2:  Một nhà máy điện hạt nhân tiêu thụ trung bình 58,75 g 235U

mỗi ngày. Biết hiệu suất của nhà máy là 25%; mỗi hạt nhân 235U phân hạch giải phóng 200,0 MeV.

a) Tính công suất phát điện của nhà máy.

b) Giả thiết sau mỗi phân hạch trung bình có 2,5 neutron được giải phóng thì sau một ngày số neutron thu được trong lò phản ứng là bao nhiêu? Cho rằng neutron chỉ mất đi do bị hấp thụ bởi các 235U trong chuỗi phân hạch dây chuyền.


Câu 1: 

a) Vì H = 20% nên công suất urani cần cung cấp cho nhà máy là

Pn = 100.P/20 = 5P

Năng lượng do nhiên liệu cung cấp cho nhà máy trong 1 năm là:

W = Pn.t = 5.6.108. (365.24.60.60) = 9,4608.1016J

Số hạt nhân U235 phân dã để được năng lượng đó là :

Tech12h hạt.

Khối lượng U235 cung cấp cho nhà máy là : Tech12h

b) Vì H = 75% nên công suất dầu cần cung cấp cho nhà máy là

Năng lượng dầu cung cấp cho 1 năm là W' = (4.6.108/3).24.60.60.356 = 2,53.1015 J.

Lượng dầu cần cung cấp là m' = W;/3.107 = 8,4.107 kg = 84 000 tấn.

Ta có: m' / m = 7,30.104

Câu 2: 

Năng lượng 58,75 g 235U tỏa ra:

Tech12h

Hiệu suất của máy phát điện là 25%, nên năng lượng có ích là:

Eci = 25%E = 25%.4,816.1012 = 1,204.1012(J)

Công suất của nhà máy:  Tech12h

b) Mỗi phản ứng cần dùng 1 neutron và sinh ra 2,5 neutron.

Sau một ngày số neutron thu được trong lò phản ứng là:

Tech12h


Bình luận

Giải bài tập những môn khác