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:

 D

Giải thích các bước giải:

Năng lượng cần dụng cho nhà máy hạt nhân trong 1 tháng là:

\({\rm{W}} = Pt = 1,{92.10^9}.30.3600 = 2,{0736.10^{14}}J\)

Năng lượng cung cấp cho nhà máy là:

\({{\rm{W}}_{tp}} = \dfrac{{\rm{W}}}{H} = \dfrac{{2,{{0736.10}^{14}}}}{{0,4}} = 5,{184.10^{14}}J\)

Ta có: \(200MeV = 3,{2.10^{ - 11}}J\)

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

\(N = \dfrac{{{{\rm{W}}_{tp}}}}{{3,{{2.10}^{ - 11}}}} = \dfrac{{5,{{184.10}^{14}}}}{{3,{{2.10}^{ - 11}}}} = 1,{62.10^{25}}\)

Số mol Urani là:

\(n = \dfrac{N}{{{N_A}}} = \dfrac{{1,{{62.10}^{25}}}}{{6,{{02.10}^{23}}}} = \dfrac{{8100}}{{301}}\)

Khối lượng Urani nguyên chất là:

\({m_U} = n.235 = \dfrac{{8100}}{{301}}.235 = 6323,92g\)

Khối lượng Urani là:

\(m = \dfrac{{{m_U}}}{{20}} = 316,2kg\)