Trong phản ứng phân hạch urani U235 năng lượng trung bình tỏa ra khi một hạt nhân bị phân hạch là 200MeV. Một nhà máy điện nguyên tử dùng nguyên liệu urani, có công suất 500 000KW, hiệu suất là 20%. Lượng tiêu thụ hàng năm nhiên liệu urani là bao nhiêu? (1 năm có 365 ngày)

Phương pháp giải:

+ Hiệu suất: H=EciEtp.100 

+ Từ năng lượng toả ra khi 1 hạt U²³⁵ bị phân hạch và năng lượng nhà máy tiêu thụ trong một năm tính được số phân hạch U²³⁵.

+ Sử dụng công thức liên hệ giữa khối lượng và số hạt: N=mA.NA⇒m=N.ANA 

Giải chi tiết:

Năng lượng nhà máy tiêu thụ trong một năm là:

E=P.tH.100%=5.108.365.8640020.100⇒E=7,884.1016J=4,9275.1029MeV

1 U²³⁵ bị phân hạch toả ra năng lượng 200MeV

Để toả ra năng lượng 4,9275.1029MeV cần số phân hạch là:

NU235=4,9275.1029200=2,46375.1027 

Lại có:

NU235=mU235AU235.NA⇒mU235=NU235.AU235NA=2,46375.1027.2356,022.1023=961443g≈961kg 

Chọn A.