Câu hỏi bài 3 trang 110 Vật lý 12 Chân trời sáng tạo: Tính năng lượng tỏa ra khi 100 g ${}_2^3He$ được tạo thành trong phản ứng nhiệt hạch: ${}_1^2H + {}_1^2H \to {}_2^3He + {}_0^1n$...

Tính năng lượng tỏa ra khi 100 g ${}_2^3He$ được tạo thành trong phản ứng nhiệt hạch:

${}_1^2H + {}_1^2H \to {}_2^3He + {}_0^1n$, biết rằng mỗi phản ứng này toả ra năng lượng khoảng 3,27 MeV. So sánh với năng lượng tỏa ra khi phân hạch hoàn toàn 100 g ${}_{92}^{235}U$, biết trung bình mỗi phản ứng phân hạch của ${}_{92}^{235}U$ tỏa ra năng lượng khoảng 200 Mev.

Vận dụng công thức tính năng lượng tỏa ra

Số hạt He có trong 100 g ${}_2^3He$ là: ${N_{He}} = \frac{{{m_{He}}}}{{{A_{He}}}}.{N_A} = \frac{{100}}{3}.6,{022.10^{23}} = 2,{0073.10^{25}}$

Năng lượng tỏa ra khi 100 g ${}_2^3He$ tạo thành là: ${E_1} = 2,{0073.10^{25}}.3,2.1,{6.10^{ - 13}} = 0,{1.10^{15}}J$

100 g ${}_{92}^{235}U$ phân hạch tạo ra số phản ứng là: ${N_U} = \frac{{{m_U}}}{{{A_U}}}.{N_A} = \frac{{100}}{{235}}.6,{022.10^{23}} = 2,{563.10^{23}}$

Năng lượng tỏa ra khi 100 g ${}_{92}^{235}U$ phân hạch là:${E_2} = 200{N_U} = 200.2,{563.10^{23}}.1,{6.10^{ - 13}} = 8,{2.10^{12}}J$

Vậy 100 g ${}_2^3He$ được tạo thành từ phản ứng nhiệt hạch tỏa ra năng lượng lớn gấp khoảng 12 lần năng lượng tỏa ra khi 100 g ${}_{92}^{235}U$bị phân hạch hoàn toàn