Câu hỏi luyện tập trang 99 Vật lý 12 Cánh diều: Arktika là tàu phá băng chạy bằng năng lượng hạt nhân của Nga. Với chiều dài 173 m, cao 15 m...

Arktika là tàu phá băng chạy bằng năng lượng hạt nhân của Nga. Với chiều dài 173 m, cao 15 m, tàu được trang bị hai lò phản ứng hạt nhân, mỗi lò có công suất 175 MW, giúp tàu phá lớp băng dày đến 3 m.

Nếu lò phản ứng này sử dụng năng lượng từ sự phân hạch của \({}_{92}^{235}U\), mỗi phân hạch sinh ra trung bình 203 MeV; tính khối lượng \({}_{92}^{235}U\) mà lò phản ứng tiêu thụ trong 1 ngày. Cho số Avogadro N_A = 6,02.10²³ nguyên tử/mol và khối lượng mol nguyên tử của \({}_{92}^{235}U\) là 235 g/mol.

Hướng dẫn giải :

Vận dụng công thức tính công, khối lượng

Lời giải chi tiết :

Công mà mỗi lò phản ứng hạt nhân của tàu đó tạo ra trong một ngày:

\(N = \frac{{1,{{512.10}^{13}}}}{{3,{{25206.10}^{ - 11}}}} = 4,{65.10^{23}}\) hạt

\(n = \frac{N}{{{N_A}}} = \frac{{4,{{65.10}^{23}}.2}}{{6,{{02.10}^{23}}}} = 1,545mol\)

Do đó khối lượng \({}_{92}^{235}U\) cần thiết cho cả 2 lò để tàu hoạt động trong một ngày là: \(m = n.M = 1,545.235 = 363,075g\)