Tổng công suất của nhà máy thủy điện Hòa Bình là 1920MW. Giả thuyết ta xây dựng một nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận I cũng có công suất ấy, với tuabin có hiệu suất 40% chạy bằng nhiệt do một lò phản ứng hạt nhân sinh ra. Ta dung Urani đã làm giàu 20%( 1kg Urani chứa 20g U235). Hỏi mỗi tháng (30 ngày) nhà máy cần tiêu thụ bao nhiêu kg Urani. Cho biết chỉ có 85% hạt nhân U235 sau khi hấp thụ nơtron thì phân hạch, mỗi phân hạch tỏa năng lượng 200MeV. Chọn đáp án gần nhất A.9000kg B.10000kg C.8500kg D.7000kg

Đáp án:

 B

Giải thích các bước giải:

Năng lượng cần dùng cho nhà máy hạt nhân trong 1 năm là:

\(W = Pt = {1920.10^6}.365.24.3600 = 6,{054912.10^{16}}J\)

Năng lượng cung cấp cho nhà máy là:

\({W_{tp}} = \dfrac{W}{H} = \dfrac{{6,{{054912.10}^{16}}}}{{0,4}} = 1,{513728.10^{17}}J\)

Ta có: \(200MeV = 3,{2.10^{ - 11}}J\)

Số hạt U235 đã phân rã để cung cấp năng lượng cho nhà máy là:

\(N = \dfrac{{{W_{tp}}}}{{3,{{2.10}^{ - 11}}.0,85}} = 5,{565.10^{27}}\)

Ta có: 

\(\begin{array}{l}
N = n{N_A} = \dfrac{{{m_U}}}{A}.{N_A}\\
 \Rightarrow 5,{565.10^{27}} = \dfrac{{{m_U}}}{{235}}.6,{02.10^{24}}\\
 \Rightarrow {m_U} = 217245,2609g = 217,2452609kg
\end{array}\)

Khối lượng U là: 

\(m = {m_U}.\dfrac{1}{{\dfrac{{20}}{{1000}}}} = 10862,26kg\)