Bài 38.7 trang 114 Sách bài tập [SBT] Vật Lí 12
Cho rằng trong phản ứng phân hạch của một hạt nhân \[{}_{92}^{235}U\]sau khi bắt nơtron thì năng lượng toả ra là 210 MeV. Tính tổng khối lượng [theo đơn vị khối lượng nguyên tử u] của các hạt được tạo ra trong phản ứng này.Lấy khối lượng của hạt nhân, tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử u bằng số khối của hạt nhân đó. Cho 1 u = 931 MeV/c2; c = 3.108m/s, khối lượng của hạt nhân \[{}_{92}^{235}U\]là 234,9933 u và của nơtron là 1,0087 u.
Hướng dẫn giải chi tiết
Gọi m là độ hụt khối và E là năng lượng toả ra trong phản ứng phân hạch, ta có :
\[\eqalign{
& \Delta E = \Delta m{c^2} \Rightarrow \Delta m = {{\Delta E} \over {{c^2}}} = 210MeV/{c^2} \cr
& 1u = 931MeV/{c^2} \cr} \]
Do đó: \[\Delta m = {{210} \over {930}}u = 0,2255u\]
Tổng khối lượng các hạt ríhân được tạo ra trong phản ứng này là :
\[\sum {m = } 234,9933u + 1,0087u - 0,2255u = 235,7765u\]
Bài 38.8 trang 114 Sách bài tập [SBT] Vật Lí 12
Cho phản ứng phân hạch sau :
\[{}_{92}^{235}U + {}_0^1n \to {}_{92}^{236}U* \to {}_{39}^{94}Y + {}_{53}^{139}I + 3{}_0^1n\]
Tính năng lượng toả ra trong phản ứng này.
Cho khối lượng của các hạt nhân \[{}_{92}^{235}U\], \[{}_{39}^{94}Y\],\[ {}_{53}^{139}I\]và của nơtron lần lượt là mU= 234,9933 u ; mY= 93,8901 u ; mI= 138,8970 u và mn= 1,0087 u; 1u = 1,66055.10-27kg ; c = 3.108m/s.
Hướng dẫn giải chi tiết
Tổng khối lượng của các hạt nhân trước phân hạch :
1,0087 u + 234,9933 u = 236,002 u
Tổng khối lượng của các hạt nhân sau phân hạch.
93,8901 u + 138,8970 u + 3.1,0087 u = 235,8132 u
Độ hụt khối :
236,002 u - 235,8132 u = 0,1888 u
Năng lượng toả ra :
931.0.1888 = 175,7728 MeV
Bài 38.9 trang 114 Sách bài tập [SBT] Vật Lí 12
Cho phản ứng phân hạch :
\[{}_{92}^{235}U + {}_0^1n \to {}_{42}^{95}Mo + {}_{57}^{139}La + {}_{ - 1}^0n + X3{}_0^1n\]
a] Tính X. Tại sao có cả \[{}_0^1n\]ở vế phải và vế trái của phương trình phản ứng !
b] Tính năng lượng toả ra theo đơn vị MeV.
Cho khối lượng của các hạt nhân \[{}_{92}^{235}U\], \[{}_{42}^{95}Mo\],\[ {}_{57}^{139}La\]và của nơtron lần lượt là mu= 234,9933 u ; mMo= 94,8823 u ; mLa= 138,8706 u và mn= 1,0087 u; 1u = 931 Mev/c2; c = 3.108m/s.
Hướng dẫn giải chi tiết
a] X = 2. Hạt nhân \[{}_{92}^{235}U\]bắt một nơtron, sau đó bị phân hạch, tạo ra các hạt nhân con và phát ra 2 nơtron. Do đó, nơtron có mặt ở cả hai vế của phương trình phản ứng.
Độ hụt khối :
[234,9933 u + 1,0087 u] - [94,8823 u + 138,8706 u + 2.1,0087 u] = 0,2317 u
Năng lượng toả ra : 931.0.2317 = 215,7127 MeV
Bài 38.10 trang 114 Sách bài tập [SBT] Vật Lí 12
Phân hạch một hạt nhân235Utrong lò phản ứng sẽ toả ra năng lượng 200 MeV/1 hạt nhân.
a]Nếu phân hạch 1 kg235Uthì năng lượng toả ra bằng bao nhiêu ?
b]Cần phải đốt một lượng than bằng bao nhiêu đê có một nhiệt lượng tương đương ?
Cho năns suất toả nhiệt của than : 2,93.107J/kg.
Hướng dẫn giải chi tiết
a] 5,13.1026MeV.
b] 2 800.103kg.