Câu hỏi/bài tập:
Một nhà máy điện hạt nhân sử dụng nguyên liệu hạt nhân là \({}^{235}U\). Biết rằng mỗi phân hạch sẽ toả năng lượng 200 MeV. Hiệu suất phát điện của nhà máy là 36%. Công suất phát điện của nhà máy là 1 400 MW.
a) Hãy tính khối lượng của nguyên liệu \({}^{235}U\) nhà máy tiêu thụ trong 1 năm.
b) Tính lượng than đá tiêu thụ để sản xuất ra năng lượng điện tương đương, biết rằng năng suất tỏa nhiệt của than đá là 30 MJ/kg.
Vận dụng kiến thức về vật lý hạt nhân
a)
+ Năng lượng hạt nhân có ích được chuyển thành điện trong 1 ngày: W0 = P.t
Advertisements (Quảng cáo)
+ Vì hiệu suất của lò là H nên năng lượng thực tế từ phản ứng hạt nhân là:
\(W = \frac{{{W_0}}}{H} = \frac{{Pt}}{H} = \frac{{{{1400.10}^6}.365.24.3600}}{{0,36}} = 1,{2264.10^{17}}J = 7,{6546.10^{29}}MeV\)
+ Số phản ứng (cũng là số hạt Urani tham gia phản ứng) trong 1 năm:
\(N = \frac{W}{{200}} = \frac{{7,{{6546.10}^{29}}}}{{200}} = 3,{8273.10^{27}}\)
+ Khối lượng Urani cần cho một năm:
\(m = \frac{N}{{{N_A}}}.235 = \frac{{3,{{8273.10}^{27}}.235}}{{6,{{022.10}^{23}}}} = 1446001g = 1446kg\)
b) Số lượng than đá tiêu thụ:
\(m = \frac{{1,{{2264.10}^{17}}}}{{{{30.10}^6}}} = {4.10^9}kg\)