Đáp án Bài 4. Phản ứng nhiệt hạch, phản ứng phân hạch

Quay lại

Đáp án

1C 2D 3B 4B 5B 6A 7C 8B 9D 10B 11D 12B 13B 14C 15A 16A 17C 18C 19A 20A 21A 22B 23B 24D 25B 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

Câu 1 [44028]: Chọn câu sai khi nói về phản ứng phân hạch ?

A, Phản ứng phân hạch là phản ứng toả năng lượng.

B, Phản ứng phân hạch là hiện tượng một hạt nhân nặng hấp thụ một notron chậm rồi vỡ thành hai hạt nhân trung bình

C, Phản ứng phân hạch con người chưa thể kiểm soát được.

D, Phản ứng phân hạch con người có thể kiểm soát được.

Đáp án: C

Câu 2 [38362]: Chọn câu sai khi nói về phản ứng phân hạch, nhiệt hạch ?

A, Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng kết hợp hai hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng hơn.

B, Phản ứng chỉ xảy ra ở nhiệt độ rất cao (hàng trăm triệu độ) nên gọi là phản ứng nhiệt hạch.

C, Xét năng lượng toả ra trên một đơn vị khối lượng thì phản ứng nhiệt hạch toả ra năng lượng lớn hơn nhiều phản ứng phân hạch.

Một phản ứng nhiệt hạch tỏa năng lượng nhiều hơn một phản ứng phân hạch.

Đáp án: D

Câu 3 [707627]: Khi nói về phản ứng tổng hợp hạt nhân, phát biếu nào sau đây là sai?

A, Phản ứng tổng hợp hạt nhân còn được gọi là phản ứng nhiệt hạch.

B, Phản ứng tổng hợp hạt nhân là sự kết hợp của hai hạt nhân có số khối trung bình thành hạt nhân có số khối lớn.

C, Phản ứng tổng hợp hạt nhân chỉ có thể xảy ra ở nhiệt độ rất cao.

D, Phản ứng tổng hợp hạt nhân là nguồn gốc năng lượng của các ngôi sao.

Phản ứng tổng hợp hạt nhân là sự kết hợp của hai hạt nhân có số khối nhẹ thành hạt nhân có số khối lớn.
Chọn B Đáp án: B

Câu 4 [1050264]: Trong sự phân hạch của hạt nhân

, gọi k là hệ số nhân neutron. Phát biểu nào sau đây là đúng?

A, Nếu k < 1 thì phản ứng phân hạch dây chuyền xảy ra và năng lượng tỏa ra tăng nhanh.

B, Nếu k > 1 thì phản ứng phân hạch dây chuyền tự duy trì và có thể gây nên bùng nổ.

C, Nếu k > 1 thì phản ứng phân hạch dây chuyền không xảy ra.

D, Nếu k = 1 thì phản ứng phân hạch dây chuyền không xảy ra.

Phản ứng phân hạch dây chuyền là quá trình một hạt nhân nặng (như Urani-235) bị kích thích bởi neutron, vỡ ra thành các hạt nhân nhẹ hơn, giải phóng năng lượng và tạo ra thêm 2-3 neutron mới, những neutron này tiếp tục gây ra các phân hạch khác, tạo thành một chuỗi phản ứng liên tiếp và tỏa ra lượng năng lượng khổng lồ.
=> Chọn B Đáp án: B

Câu 5 [532000]: Bom hydro hoạt động dựa trên hiện tượng

A, Phân hạch hạt nhân

B, Phản ứng tổng hợp hạt nhân

C, Vụ nổ hạt nhân

D, Phân rã

Bom hydro (hay còn gọi là bom nhiệt hạch) hoạt động dựa trên phản ứng tổng hợp hạt nhân, nơi các hạt nhân nhẹ (như deuterium và tritium) kết hợp để tạo thành hạt nhân nặng hơn (heli), kèm theo việc giải phóng năng lượng khổng lồ. Để khởi động phản ứng tổng hợp này, bom hydro thường sử dụng một bom phân hạch như "mồi nổ" để tạo điều kiện nhiệt độ và áp suất cực cao.
=> Chọn B Đáp án: B

Câu 6 [532004]: Phản ứng hạt nhân nào xảy ra trong bom nguyên tử?

A, Phân hạch hạt nhân

B, Phản ứng tổng hợp hạt nhân

C, Phóng xạ

D, Phóng xạ

Bom nguyên tử (bom A) hoạt động dựa trên phản ứng phân hạch hạt nhân, trong đó các hạt nhân nặng như Uranium-235 hoặc Plutonium-239 bị tách ra thành các hạt nhân nhỏ hơn, kèm theo việc giải phóng một lượng lớn năng lượng và neutron. Các neutron sinh ra tiếp tục gây ra phân hạch cho các hạt nhân khác, tạo thành một phản ứng dây chuyền.
=> Chọn A Đáp án: A

Câu 7 [532023]: Bom nguyên tử là một

A, Phản ứng phân hạch có kiểm soát

B, Phản ứng nhiệt hạch có kiểm soát

C, Phản ứng phân hạch không kiểm soát

D, Phản ứng nhiệt hạch không kiểm soát

Phản ứng dây chuyền là chuỗi phản ứng phân hạch. Trong bom nguyên tử, phản ứng dây chuyền không được kiểm soát. Còn trong lò phản ứng hạt nhân, phản ứng dây chuyền có kiểm soát.
=> Chọn C Đáp án: C

Câu 8 [532024]: Sự khác biệt giữa lò phản ứng hạt nhân và bom nguyên tử là ở chỗ

A, Trong bom nguyên tử có phản ứng dây chuyền còn lò phản ứng hạt nhân thì không

B, Phản ứng dây chuyền trong lò phản ứng hạt nhân được kiểm soát

C, Phản ứng dây chuyền trong lò phản ứng hạt nhân không được kiểm soát

D, Không có phản ứng dây chuyền trong bom nguyên tử

Trong lò phản ứng hạt nhân, phản ứng dây chuyền được kiểm soát để duy trì mức năng lượng ổn định, an toàn. Trong bom nguyên tử, phản ứng dây chuyền xảy ra không kiểm soát, dẫn đến giải phóng năng lượng cực kỳ lớn trong thời gian rất ngắn.
=> Chọn B Đáp án: B

Câu 9 [162458]: Sự phân hạch của hạt nhân urani

khi hấp thụ một nơtron chậm xảy ra theo nhiều cách. Một trong các cách đó được cho bởi phương trình

Số nơtron được tạo ra trong phản ứng này là

A, k = 3.

B, k = 6.

C, k = 4.

D, k = 2

Đáp án: D

Câu 10 [532034]: Cho phản ứng nhiệt hạch:

biết độ hụt khối của

lần lượt là 0,0024 amu và 0,0305 amu. Nước trong tự nhiên có khối lượng riêng của nước là 1000kg/m³ và lẫn 0,015% D₂O. Nếu toàn bộ

được tách ra từ 1m³ nước trong tự nhiên làm nhiên liệu cho phản ứng trên thì năng lượng tỏa ra là

A, 1,863.10²⁶ MeV.

B, 1,0812.10²⁶ MeV.

C, 1,0614.10²⁶MeV.

D, 1,863.10²⁶ J.

Năng lượng tỏa ra trong một phản ứng

Khối lượng

có trong 1 m³ nước là

hạt

Số hạt có

trong 1 m³ nước là

hạt

Cứ mỗi phản ứng hạt nhân thì có 2 hạt

Số phản ứng hạt nhân bằng một nửa số hạt

=> Chọn B Đáp án: B

Câu 11 [305023]: Cho phản ứng phân hạch sau đây: ²³⁵₉₂U + n → ¹³⁹₅₃I +⁹⁴₃₉Y + 3n + E_o. Biết các hạt nhân có khối lượng: m_U = 234,99332 u, m_I = 138,9700 u, m_Y = 93,89014u, và m_n = 1,008665 u. Cho biết e = 1,6.10^-19C, và 1u = 931,5 MeV/c². Năng lượng tỏa ra của phản ứng trên bằng

A, 154 MeV.

B, 140 MeV.

C, 108.10⁹ J.

D, 1,73.10^-11 J.

Năng lượng tỏa ra của phản ứng:

→ Chọn D
Đáp án: D

Câu 12 [305025]: Biết rằng khi phân hạch hạt nhân ²³⁵₉₂U thì năng lượng tỏa ra của phản ứng là 200 MeV. Cho số Avogadro là N_A = 6,02.10²³ /mol. Coi khối lượng hạt nhân xấp xỉ số khối của nó. Năng lượng tỏa ra khi phân hạch 1 g ²³⁵₉₂U xấp xỉ bằng

A, 5,1.10¹⁶ J.

B, 8,2.10¹⁰ J.

C, 5,1.10¹⁰ J.

D, 8,2.10¹⁶ J.

1g U-235 tương đương với

hạt.
Mỗi hạt tham gia 1 phản ứng phân hạch tỏa ra 200 MeV → Tổng năng lượng tỏa ra

→ Chọn B
Đáp án: B

Câu 13 [162474]: Trong phản ứng vỡ hạt nhân urani U235 năng lượng trung bình toả ra khi phân chia một hạt nhân là 200 MeV. Một nhà máy điện nguyên tử dùng nguyên liệu urani, có công suất P, hiệu suất là 30%. Lượng tiêu thụ hàng năm nhiên liệu urani là 2461 kg. Tính P?

A, 1800 MW

B, 1920 MW

C, 1900 MW

D, 1860 MW

Đáp án: B

Câu 14 [162461]: Một hạt nhận ²³⁵U phân hạch toả năng lượng 200 MeV. Tính khối lượng Urani tiêu thụ trong 24 giờ bởi một nhà máy điện nguyên tử có công suất 5000 kW. Biết hiệu suất nhà máy là 17%.

A, 61 g.

B, 21 g.

C, 31 g.

D, 41 g.

Đáp án: C

Câu 15 [16306]: Một nhà máy điện hạt nhân có công suất phát điện 182.10⁷ W, dùng năng lượng phân hạch của hạt nhân U²³⁵ với hiệu suất 30%. Trung bình mỗi hạt U²³⁵ phân hạch toả ra năng lượng 200 MeV. Hỏi trong 365 ngày hoạt động nhà máy tiêu thụ một khối lượng U²³⁵ nguyên chất là bao nhiêu? Số N_A = 6,022.10²³.

A, 2333 kg.

B, 2461 kg.

C, 2362 kg.

D, 2263 kg.

Năng lượng U tỏa ra cần cho nhà máy hạt nhân sử dụng trong 365 ngày là:

Mỗi hạt nhân U khi phân hạch tỏa ra 200 MeV → Tổng số hạt nhân U cần sử dụng là:

hạt.
Bằng đó hạt sẽ tương đương với khối lượng

→ Chọn A.
Đáp án: A

Câu 16 [707825]: Cho phản ứng hạt nhân

Biết khối lượng các hạt deuterium, litium, helium trong phản ứng trên lần lượt là 2,0136 amu; 6,01702 amu; 4,0015 amu; 1 amu = 931,5MeV/c². Số Avôgađrô N_A = 6,02.10²³ mol-1. Năng lượng tỏa ra khi có 1g helium được tạo thành theo phản ứng trên là

A, 1,936.10²⁴ MeV.

B, 25,714 MeV.

C, 4,114.10^-12 J.

D, 3,869.10²⁴ J.

Có:

Phương trình phản ứng:

Năng lượng tỏa ra của 1 phản ứng:

Năng lượng tỏa ra:

=> Chọn A Đáp án: A

Câu 17 [707547]: Một lò phản ứng hạt nhân dùng cho nghiên cứu có công suất nhiệt là 250 kW. Lò sử dụng nhiên liệu

Cho rằng toàn bộ năng lượng mà lò phản ứng này sinh ra đều do sự phân hạch của

và đồng vị này chỉ bị tiêu hao bởi quá trình phân hạch. Coi mỗi năm có 365 ngày; mỗi phân hạch sinh ra 200 MeV; số Avogadro

Khối lượng

mà lò phản ứng tiêu thụ trong 3 năm là

Tổng năng lượng mà phản ứng sinh ra trong 3 năm là:

Mỗi hạt nhân tham gia 1 phản ứng phân hạch nên số hạt nhân đã phân hạch trong 3 năm là:

Khối lượng hạt nhân đã sử dụng trong 3 năm:

=> Chọn C Đáp án: C

Câu 18 [532037]: Một nhà máy điện hạt nhân có công suất 160 kW, dùng năng lượng phân hạch ²³⁵U, hiệu suất 25%. Mỗi hạt ²³⁵U phân hạch tỏa năng lượng là 200 MeV. Với 500 g²³⁵U thì nhà máy hoạt động liên tục được khoảng bao lâu?

A, 500 ngày

B, 590 ngày.

C, 741 ngày.

D, 565 ngày.

Có:

Mà

ngày
=> Chọn C Đáp án: C

Câu 19 [305034]: Năng lương tỏa ra trong quá trình phân hạch hạt nhân của một kg ²³⁵₉₂U là 10²⁶ MeV. Phải đốt một lượng than đá bao nhiêu để có một nhiệt lượng như thế năng suất toả nhiệt của than là 2.10⁷ J/kg.

A, 8.10⁵ kg

B, 28 kg

C, 28.10⁷ kg

D, 28.10⁶ kg

Lượng than đá cần phải đốt là:

→ Chọn A
Đáp án: A

Câu 20 [305028]: Cứ một hạt nhân U²³⁵ khi phân hạch toả ra năng lượng 210 MeV và số nơtrôn được giải phóng kích hoạt các U²³⁵ khác là k = 2. Sau 4 lần phân hạch liên tiếp kể từ lần đầu tiên thì năng lượng toả ra là :

A, 3150 MeV

B, 840 MeV

C, 3360 MeV

D, 6300 MeV

Năng lượng tỏa ra sau mỗi phân hạch

Khi 1 phân hạch kích thích ban đầu sau 4 phân hach dây chuyền số phân hạch xảy ra là:
1 + 2 + 4 + 8 = 15
Năng lượng toả ra sau 4 lần phân hạch liên tiếp

=> Chọn A Đáp án: A

Câu 21 [150694]: Coi mỗi phân hạch của hạt nhân U²³⁵ giải phóng một năng lượng 200 MeV. Khối lượng U²³⁵ bị phân hạch là bao nhiêu khi nổ 1 quả bom nguyên tử tương đương với 30 kilôtôn thuốc nổ tôlit (TNT) nếu đương lượng nhiệt của tôlit là 4,1 kJ/g:

A, 1,5 kg

B, 2 kg

C, 1,7 kg

D, 1,2 kg

30 kiloton = 30 nghìn tấn =

kg

+ Năng lượng nhiệt tỏa ra phản ứng phân hạch U = tỏa ra khi nổ tolit =

+ Số hạt nhân U cần phân hạch

hạt.

+ Khối lượng U235 cần dùng

→ Chọn A.
Đáp án: A

Câu 22 [162473]: Trong phản ứng tổng hợp Hêli:

Biết m_Li = 7,0144u; m_H = 1,0073u; m_He4 = 4,0015u, 1u = 931,5MeV/c². Nhiệt dung riêng của nước là c = 4,19 kJ/kg/k^-1. Nếu tổng hợp Hêli từ 1 (g) liti thì năng lượng toả ra có thể đun sôi một nước ở 0⁰C là:

A, 4,25.10⁵ kg

B, 5,7.10⁵ kg

C, 7,25. 10⁵ kg

D, 9,1.10⁵ kg.

Đáp án: B

Câu 23 [242622]: Giả sử một nơtron nhiệt được hấp thụ bởi một hạt nhân

có trong nhiên liệu urani. Hạt nhân được tạo thành không bền, nó biến đổi thành hạt nhân plutoni

và hai hạt

giống nhau. Biết hạt nhân plutoni sau khi được tạo thành ở trạng thái nghỉ, hai hạt

có cùng tốc độ. Bỏ qua tốc độ của nơtron nhiệt. Cho khối lượng của các hạt: nơtron, urani, plutoni và êlectron lần lượt là 1,008665u, 238,048608u, 239,052146u và

. Cho

. Theo thuyết tương đối, tốc độ của hạt X là

Phản ứng hạt nhân là

Áp dụng các định luật bảo toàn ta suy ra

và

. Vậy hạt

là hạt

Năng lượng của phản ứng hạt nhân là

Mà theo thuyết tương đối: tổng năng lượng của một hạt bằng năng lượng nghỉ của hạt

cộng với động năng K của hạt:

Chọn B Đáp án: B

Câu 24 [532039]: Giả sử ở một ngôi sao, sau khi chuyển hóa toàn bộ hạt nhân hiđrô thành hạt nhân

thì ngôi sao lúc này chỉ có

với khối lượng 4,6.10³² kg. Tiếp theo đó,

chuyển hóa thành hạt nhân

thông qua quá trình tổng hợp

Coi toàn bộ năng lượng tỏa ra từ quá trình tổng hợp này đều được phát ra với công suất trung bình là 5,3.10³⁰ W. Cho biết: 1 năm bằng 365,25 ngày, khối lượng mol của

là 4g/mol, số A-vô-ga-đrô NA = 6,02.10²³ mol^-1, 1 eV = 1,6.10^-19 J. Thời gian để chuyển hóa hết

ở ngôi sao này thành

vào khoảng

A, 481,5 triệu năm.

B, 481,5 nghìn năm.

C, 160,5 nghìn năm.

D, 160,5 triệu năm.

Số hạt He có trong 4,6.10³²kg He là

triệu năm
=> Chọn D Đáp án: D

Câu 25 [305049]: Một lò phản ứng hạt nhân hoạt động bằng nhiên liệu Urani được làm giàu. Bên trong lò xảy ra phản ứng phân hạch dây chuyền: mỗi hạt nhân Urani hấp thụ một nơtron chậm để phân hạch và giải phóng năng lượng 200 MeV đồng thời sinh ra các hạt nơtron để tiếp tục gây nên phản ứng. Xem rằng các phản ứng phân hạch diễn ra đồng loạt. Ban đầu, lò hoạt động với công suất P ứng với số Urani phân hạch trong mỗi loạt phản ứng là 1,5625.10¹⁴ hạt. Để giảm công suất của lò phản ứng còn P' = 0,34P, người ta điều chỉnh các thanh điều khiển để hệ số nhân nơtron giảm từ 1 xuống còn 0,95. Coi quá trình điều chỉnh diễn ra tức thời, hiệu suất của lò phản ứng luôn bằng 1. Trong khoảng thời gian lò phản ứng giảm công suất, tổng năng lượng sinh ra từ các phản ứng phân hạch có giá trị gần giá trị nào nhất sau đây?

A, 74153 J.

B, 62646 J.

C, 49058 J.

D, 79625 J.

Theo đề, sau n chuỗi phản ứng công suất của lò chỉ còn 34% với hệ số nhân notron là 0,95 nên:

Số phản ứng đã xảy ra:

Năng lượng tỏa ra từ các phân hạch trong thời gian lò giảm công suất là:

Chọn B Đáp án: B

Câu 26 [554072]: Trong các nhận định dưới đây về phản ứng tổng hợp hạt nhân, nhận định nào là đúng, nhận định nào là sai?

a) Đúng: Phản ứng tổng hợp hạt nhân là quá trình kết hợp hai hạt nhân nhẹ thành một hạt nhân nặng hơn, thường diễn ra ở nhiệt độ rất cao, vì vậy nó còn được gọi là phản ứng nhiệt hạch.
b) Sai: Phản ứng tổng hợp hạt nhân là sự kết hợp của hai hạt nhân nhẹ thành hạt nhân có số khối lớn hơn, ví dụ như phản ứng tổng hợp Heli.
c) Đúng: Phản ứng tổng hợp hạt nhân xảy ra ở nhiệt độ rất cao.
d) Đúng: Phản ứng tổng hợp hạt nhân là nguồn gốc năng lượng của mặt trời.

Câu 27 [707801]: Phương trình sau đây mô tả phản ứng tổng hợp hai hạt nhân deuterium:

Biết khối lượng của các hạt nhân:

= 2,01410 amu;

= 3,01603 amu;

= 1,00866 amu. Cho 1 amu = 931,5 MeV/c².

a) Sai: Khối lượng sau phản ứng nhỏ hơn khối lượng trước phản ứng một lượng:

b) Đúng: Phản ứng này toả năng lượng

c) Đúng: Mỗi phản ứng toả năng lượng

Công suất 200MW tương ứng với tạo ra năng lượng 200MJ mỗi giây.
Cần

phản ứng mỗi giây để tạo công suất 200MW
d) Sai: Phản ứng trên xảy ra ở điều kiện nhiệt độ rất lớn.

Câu 28 [707854]: Tàu ngầm hạt nhân sử dụng năng lượng phân hạch ²³⁵U. Biết mỗi phản ứng phân hạch toả ra năng lượng 200 MeV. Hiệu suất của lò phản ứng là 25%. Công suất của lò là 400 MW. Nhiên liệu uranium sử dụng được làm giàu đến 35% (nghĩa là ²³⁵U chiếm 35% khối lượng nhiên liệu). Trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai

a) Sai. Năng lượng tỏa ra của mỗi phản ứng là:

b) Sai. Hiệu suất của lò phản ứng là 25%

Năng lượng do lò phản ứng toả ra trong mỗi giây là

c) Sai. Có:

d) Đúng. Khối lượng nhiên liệu:

Câu 29 [554073]: Hạt nhân

hấp thụ một neutron nhiệt rồi vỡ ra thành hai hạt nhân

và

kèm theo giải phóng một số hạt neutron mới. Biết rằng tổng khối lượng các hạt trước phản ứng lớn hơn tổng khối lượng các hạt sau phản ứng là 0,1897u. Trong các nhận định dưới đây, nhận định nào là đúng, nhận định nào là sai?

a) Sai: Phương trình phản ứng:

nên quá trình này giải phóng kèm theo 2 hạt neutron mới.
b) Sai: Phản ứng nhiệt hạch là nguồn gốc năng lượng của các ngôi sao.
c) Sai: Năng lượng toả ra sau phản ứng là

d) Đúng: Năng lượng toả ra khi 25,0 g

phân hạch hoàn toàn theo phản ứng trên là

Câu 30 [554077]: Cho phản ứng phân hạch hạt nhân

. Số neutron của hạt nhân Rb là bao nhiêu?

• Áp dụng bảo toàn số khối 1+235 = A + 137 + 4.1 → A = 95

• Áp dụng bảo toàn điện tích 92 = Z + 55 → Z = 37

→ Số neutron là 95 - 37 = 58

Câu 31 [554078]: Cho phản ứng nhiệt hạch có phương trình:

. Hạt nhân

có số khối là bao nhiêu?

Ta có: Theo định luật bảo toàn số nucleon:

Số khối của X là:

nucleon.

Câu 32 [554079]: Trong phản ứng vỡ hạt nhân Urani ²³⁵U năng lượng trung bình toả ra khi phân chia một hạt nhân là 200 MeV. Một nhà máy điện nguyên tử dùng nguyên liệu Urani ²³⁵U, có công suất 500 MW, hiệu suất là 20%. Lượng tiêu thụ hàng năm nhiên liệu urani là bao nhiêu kg (kết quả làm tròn đến số nguyên gần nhất)?

Năng lượng do m kg nhiên liệu urani tỏa ra khi phân hạch là:

Sử dụng các thông tin sau cho Câu 33 và Câu 34:

Năng lượng do Mặt Trời giải phóng là kết quả của phản ứng tổng hợp hạt nhân trong lõi của nó, trong đó hydrogen được tổng hợp lại thành hạt nhân helium thông qua một quá trình phức tạp. Phản ứng tổng thể có thể được đơn giản hóa bằng phương trình sau:
4.¹₁H → ⁴₂He + các hạt khác có khối lượng không đáng kể + năng lượng tỏa ra
Cho khối lượng của hydrogen là 1,00728 amu; khối lượng của helium là 4,00150 amu và 1 amu = 931,5 MeV/c².

Câu 33 [707339]: Năng lượng giải phóng trong mỗi phản ứng tổng hợp hạt nhân của Mặt Trời là x.10^-12 J. Tìm x? (kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần mười)

Năng lượng giải phóng trong mỗi phản ứng tổng hợp hạt nhân của Mặt Trời là

Câu 34 [707340]: Tổng năng lượng do Mặt Trời giải phóng cho mỗi kilôgam hydrogen hợp nhất để tạo thành hạt nhân helium là y.10¹⁴ J. Lấy khối lượng của một mol hydrogen (

) là 1 g. Tìm y? (kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần mười)

Số mol H:

Số hạt H:

Tổng năng lượng do Mặt trời giải phóng cho mỗi kilogram hydrogen hợp nhất để tạo thành hạt nhân helium là:

Sử dụng các thông tin sau cho Câu 35 và Câu 36:

Phản ứng xảy ra trong lò phản ứng của một nhà máy điện hạt nhân được biểu diễn bằng phương trình sau:

Năng lượng tỏa ra của một phản ứng trung bình là 174 MeV. Nhiên liệu trong lò phản ứng chứa 10⁴ kg U-235.

Câu 35 [707262]: Tổng năng lượng giải phóng khi tất cả các hạt nhân U-235 trong nhiên liệu đã trải qua quá trình phân hạch là x.10¹⁷ J. Lấy khối lượng của một mol U-235 là 235 g. Tìm x? (kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần trăm)

Tổng năng lượng giải phóng khi tất cả các hạt nhân U-235 trong nhiên liệu đã trải qua quá trình phân hạch là

Câu 36 [707263]: Nếu công suất đầu ra trung bình của lò phản ứng là 500 MW và hiệu suất chuyển đổi năng lượng hạt nhân thành năng lượng điện là 40%. Hãy ước tính thời gian có thể sử dụng hết nhiên liệu là bao nhiêu năm? (kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần mười)

Công suất chuyển đổi thành năng lượng điện là

Thời gian có thể sử dụng hết nhiên liệu là

năm

Câu 37 [1050265]: Khi một neutron bị hạt nhân uranium-235 bắt giữ, kết quả có thể được biểu diễn bằng phương trình hạt nhân dưới đây.

a) Sử dụng phương trình để xác định giá trị của x.
b) Một số dữ liệu về các hạt nhân trong phản ứng được đưa ra trong bảng sau:

Sử dụng dữ liệu từ bảng trên
i) Xác định năng lượng liên kết, tính bằng MeV, của hạt nhân uranium-235. Cho 1 amu = 931,5 MeV/c².
ii) Chứng minh rằng năng lượng liên kết riêng của hạt nhân uranium-235 là 7,18 MeV.
c) Giả sử động năng của neutron trước phản ứng không đáng kể (neutron này còn có tên gọi là neutron chậm) và bỏ qua khối lượng electron.
Sử dụng dữ liệu từ (b) để tính tổng năng lượng, theo đơn vị MeV, được giải phóng trong phản ứng này.

a) Phương trình phản ứng:

b)
i) Độ hụt khối:

Năng lượng liên kết của hạt nhân uranium-235:

ii) Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân uranium-235 là:

c) Neutron (

) và electron (

) không phải là hạt nhân nên năng lượng liên kết bằng

.
Năng lượng liên kết của sản phẩm (

Năng lượng giải phóng (

Câu 38 [1050266]: a) Nêu định nghĩa và điều kiện xảy ra của phản ứng tổng hợp hạt nhân (phản hứng nhiệt hạch).
b) Một phản ứng hạt nhân diễn ra ở lõi Mặt Trời được biểu diễn bằng phương trình

Dữ liệu về các hạt nhân được đưa ra trong bảng sau:

i) Tính năng lượng, tính bằng joule, được giải phóng trong phản ứng này.
ii)* (Mở rộng) Nhiệt độ ở lõi Mặt Trời xấp xỉ 1,6 x 10⁷ K. Hãy đề xuất lý do tại sao nhiệt độ cao như vậy lại cần thiết để phản ứng này diễn ra.

a) Định nghĩa và điều kiện xảy ra của phản ứng tổng hợp hạt nhân:
- Định nghĩa phản ứng tổng hợp hạt nhân: Phản ứng tổng hợp hạt nhân (hay phản ứng nhiệt hạch) là quá trình trong đó hai hay nhiều hạt nhân nhẹ kết hợp với nhau để tạo thành một hạt nhân nặng hơn, đồng thời giải phóng một lượng năng lượng rất lớn.
- Điều kiện xảy ra phản ứng tổng hợp hạt nhân: Để hai hạt nhân mang điện tích dương có thể kết hợp lại, chúng phải vượt qua lực đẩy Coulomb rất lớn giữa chúng. Điều này yêu cầu các hạt nhân phải có động năng rất lớn. Điều kiện xảy ra phản ứng là nhiệt độ cực kỳ cao, khoảng vài chục đến hàng trăm triệu độ Celsius (ví dụ:

đến

). Nhiệt độ này giúp các hạt nhân đạt động năng lớn (tương đương với tốc độ rất cao).Mật độ hạt nhân đủ lớn: Các hạt nhân phải ở gần nhau để tăng xác suất va chạm và kết hợp.

b)
i) Độ hụt khối:

Năng lượng giải phóng:

Câu 39 [1050267]: Các nhà khoa học đã thử nghiệm phản ứng tổng hợp hạt nhân có kiểm soát trong một lò phản ứng hạt nhân trong đó deuterium (

) và tritium (

) trải qua phản ứng tổng hợp hạt nhân sau:

+ năng lượng giải phóng
Cho: khối lượng của hạt nhân deuterium = 2,014102 amu.
khối lượng của hạt nhân tritium = 3,016049 amu.
khối lượng của hạt nhân helium = 4,002602 amu.
khối lượng của một neutron = 1,008665 amu.
a) Tính năng lượng giải phóng, tính bằng MeV, trong phản ứng tổng hợp hạt nhân trên. Cho biết 1 amu = 931,5 MeV/c².
b) Trong lò phản ứng hạt nhân, deuterium và tritium tồn tại dưới dạng plasma, là hỗn hợp các ion ở nhiệt độ rất cao. Để bắt đầu phản ứng nhiệt hạch, động năng trung bình của các ion trong plasma phải đạt giá trị tối thiểu là 0,2 MeV.
i) Giải thích tại sao phản ứng tổng hợp hạt nhân cần nhiệt độ rất cao.
ii) Ước tính nhiệt độ tối thiểu mà tại đó sự tổng hợp nhiệt hạch của hạt nhân deuterium và tritium có thể xảy ra nếu plasma có thể được coi là một loại khí lí tưởng.

a) Tổng khối lượng trước phản ứng:

Tổng khối lượng sau phản ứng:

Độ hụt khối:

Năng lượng giải phóng:

b)
i) Phản ứng tổng hợp hạt nhân cần nhiệt độ cực kỳ cao (hàng triệu độ) vì:
- Vượt qua lực đẩy Coulomb: Các hạt nhân tham gia phản ứng (

và

) đều mang điện tích dương. Giữa chúng có lực đẩy tĩnh điện (lực Coulomb) rất mạnh.
- Cung cấp động năng: Nhiệt độ cao cung cấp cho các ion trong plasma một động năng trung bình cực lớn. Động năng này là cần thiết để các hạt nhân có thể chuyển động với tốc độ cao, vượt qua rào cản thế năng Coulomb và tiến sát đến khoảng cách tác dụng của lực hạt nhân mạnh (khoảng

), từ đó kết hợp lại với nhau.
ii) Có: