1. Trang chủ
  2. » Trung học cơ sở - phổ thông

Tìm năng lượng toả ra của phản ứng phân hạch, nhiệt hạch khi biết khối lượng và tính năng lượng cho nhà máy hạt nhân hoặc năng lượng thay thế

5 4K 19

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 5
Dung lượng 119,69 KB

Nội dung

Tìm lượng toả phản ứng phân hạch, nhiệt hạch biết khối lượng tính lượng cho nhà máy hạt nhân lượng thay a.Phương pháp: - Lưu ý phản ứng nhiệt hạch hay phản ứng phân hạch phản ứng tỏa lượng - Cho khối lượng hạt nhân trước sau phản ứng : M0 M Tìm lượng toả xảy phản ứng: Năng lượng toả : ∆E = ( M0 – M ).c2 MeV -Suy lượng toả m gam phân hạch (hay nhiệt hạch ) : E = Q.N = m N A A Q MeV b Bài tập: 235 92 95 42 139 57 Bài 1: U + n → Mo + La +2 n + 7e- phản ứng phân hạch Urani 235 Biết khối lượng hạt nhân : mU = 234,99 u ; mMo = 94,88 u ; mLa = 138,87 u ; mn = 1,0087 u.Cho suất toả nhiệt xăng 46.106 J/kg Khối lượng xăng cần dùng để toả lượng tương đương với gam U phân hạch ? A 1616 kg B 1717 kg C.1818 kg D.1919 kg Tóm tắt Giải mU = 234,99 u Số hạt nhân nguyên tử 235U gam vật chất U : m N A A 6,02.10 23 = 2,5617.10 21 235 mMo = 94,88 u N = = hạt mLa = 138,87 u Năng lượng toả giải phóng hoàn toàn hạt nhân 235 U mn = 1,0087 u phân hạch là: ∆E = ( M0 – 2 M ).c = ( mU + mn – mMo– mLa – 2mn ).c = 215,3403 MeV q = 46.106 J/kg Năng lượng gam U phản ứng phân hạch : E = ∆E.N = 5,5164.1023 MeV = 5,5164.1023 1,6.10 –3 J = 8,8262 J Khối lượng xăng m? Khối lượng xăng cần dùng để có lượng tương đương Q = E => = m Q 6.10 ≈ 1919 D + 1T → He + kg ⇒ Chọn đáp án D X Bài : Cho phản ứng hạt nhân: Lấy độ hụt khối hạt nhân T, hạt nhân D, hạt nhân He 0,009106 u; 0,002491 u; 0,030382 u 1u = 931,5 MeV/c2 Năng lượng tỏa phản ứng xấp xỉ : A 15,017 MeV B 17,498 MeV MeV Tóm tắt ∆T= 0,009106 u tính theo ∆D= 0,002491 u ∆He = 0,030382 u sau phản ứng 1u = 931,5 MeV/c ∆E ? + ΔmT ).c2 = 17,498 MeV C 21,076 MeV D 200,025 Giải Đây phản ứng nhiệt hạch toả lượng độ hụt khối chất ⇒ Phải xác định đầy đủ độ hụt khối chất trước 0n Hạt nhân X ≡ nơtron nên có Δm = ∆E = ( ∑ Δm sau – ∑ Δm trước)c2 = (ΔmHe + Δmn – ΔmH ⇒ Chọn đáp án : B Bài 3: Tìm lượng tỏa hạt nhân 234 92 U phóng xạ tia α tạo thành 230 90 Th đồng vị Thôri Cho lượng liên kết riêng hạt α 7,1 MeV, 234 U 7,63 MeV, 230Th 7,7 MeV A 10,82 MeV B 13,98 MeV C 11,51 MeV D 17,24 MeV Tóm tắt Giải Wrα = 7,1 MeV Đây toán tính lượng toả phân rã WrU = 7,63 MeV phóng xạ biết Wlk hạt nhân phản ứng WrTh = 7,7 MeV Nên phải xác định Wlk từ kiện Wlk riêng đề ∆E ? Wlk U = 7,63.234 = 1785,42 MeV , Wlk Th = 7,7.230 = 1771 MeV , Wlk α = 7,1.4= 28,4 MeV ∆E = ∑ Wlk sau – ∑ Wlk trước = Wlk Th + Wlk α – Wlk U = 13,98 MeV ⇒ Chọn đáp án : B Bài 4: Cho phản ứng hạt nhân sau: H H + 12H → 24 He+ 01n + 3,25 MeV ∆m D = 0,0024u 1u = 931MeV / c A 7,7188 MeV D 7,7188 eV Tóm tắt: Biết độ hụt khối He Năng lượng liên kết hạt nhân B 77,188 MeV C 771,88 MeV Giải ∆mD = 0,0024u 1u = 931MeV / c H + 12H → 24 He+ 01n + 3,25 MeV Năng lượng tỏa phản ứng: Wlkα ∆E = ( ∑ Δm sau – ∑ Δm trước)c2 = Wlksau – 2∆mDc2 ⇒Wlkα = ∆E +2∆mDc2 = 7,7188MeVChọn đáp án A → Bài 5: cho phản ứng hạt nhân: T + D He + X +17,6MeV Tính lượng toả từ phản ứng tổng hợp 2g Hêli A 52,976.1023 MeV B 5,2976.1023 MeV C 2,012.1023 MeV D.2,012.1024 MeV Giải: 2.6,023.10 23 m.N A A - Số nguyên tử hêli có 2g hêli: N = = = 3,01.1023 - Năng lượng toả gấp N lần lượng phản ứng nhiệt hạch: E = N.Q = 3,01.1023.17,6 = 52,976.1023 MeV ⇒ Chọn đáp án A Bài Cho phản ứng: H + H → He + n + 17,6 MeV Tính lượng tỏa tổng hợp gam khí heli Giải Ta có: W = m A NA ∆W = 6,02.1023.17,6.1,6.10-13 = 4,24.1011 (J) Bài Cho phản ứng hạt nhân: T + D → He + X Cho độ hụt khối hạt nhân T, D He 0,009106 u; 0,002491 u; 0,030382 u 1u = 931,5 MeV/c2 Tính lượng tỏa phản ứng 1 Giải Phương trình phản ứng: T + D → He + n Vì hạt nơtron n độ hụt khối nên ta có lượng tỏa là: ∆W = (∆mHe – ∆mT – ∆mD)c2 = 17,498 MeV Bài Cho phản ứng hạt nhân Cl + X → n + Ar Hãy cho biết phản ứng 37 17 37 18 tỏa lượng hay thu lượng Xác định lượng tỏa thu vào Biết khối lượng hạt nhân: mAr = 36,956889 u; m Cl = 36,956563 u; mp = -27 1,007276 u; mn = 1,008665 u; u = 1,6605.10 kg; c = 3.108 m/s Giải Phương trình phản ứng: 37 17 Cl + p → 1 + 37 18 Ar Ta có: m0 = mCl + mp = 37,963839u; m = mn + mAr = 37,965554u Vì m0 < m nên phản ứng thu lượng Năng lượng thu vào: W = (m – m0).c2 = (37,965554 – 37,963839).1,6605.10-27.(3.108)2 = 2,56298.10-13 J = 1,602 MeV Bài Cho phản ứng hạt nhân Be + H → He + Li Hãy cho biết phản 1 ứng tỏa lượng hay thu lượng Xác định lượng tỏa thu vào Biết mBe = 9,01219 u; mp = 1,00783 u; mLi = 6,01513 u; mX = 4,0026 u; 1u = 931 MeV/c2 Giải Ta có: m0 = mBe + mp = 10,02002u; m = mX + MLi = 10,01773u Vì m0 > m nên phản ứng tỏa lượng; lượng tỏa ra: W = (m – m).c2 = (10,02002 – 10,01773).931 = 2,132MeV Bài 10: Chất phóng xạ 210 84 Po phát tia α biến thành mPb = 205,9744 u mPo = 209,9828 u mα = 4, 0026 u hạt , hạt nhân Po phân rã Đáp án: 5,4 MeV , 206 82 Pb Biết khối lượng Tính lượng tỏa T + 21 D → 42 He + AZ X + 17,6MeV Bài 11: cho phản ứng hạt nhân: Hãy xác định tên hạt nhân X (số A, số Z tên) tính lượng toả tổng hợp mol He từ phản ứng Cho số Avôgađrô: NA = 6,02x1023 mol-1 Giải : Áp dụng định luật bào toàn số khối diện tích ta có: Vậy hạt X hạt nơtron n 3 + = + A A = ⇒  11 = + Z Z = E = N A 17.6 = 105.95x10 23 MeV 37 17 Cl + X → n + 37 18 Ar Bài 12: Cho phản ứng hạt nhân: 1) Viết phương trình phản ứng đầy đủ Xác định tên hạt nhân X 2) Phản ứng tỏa hay thu lượng Tính lượng tỏa (hay thu) đơn vị MeV Cho m X = 1,0073u;1u = 931 m Cl = 36,9566u; m Ar = 36,9569u; m n = 1,0087u; 37 17 MeV c2 Cl + AZ X → 01 n + 37 18 Ar Giải 12: 1) Phản ứng hạt nhân: Định luật bảo toàn số khối: 37 + A = + 37 => A = Định luật bảo toàn điện tích: 17 + Z = + 18 => Z = Vậy X = 11 H (Hiđrô) 37 17 Cl + 11 H → 01 n + 37 18 Ar 2) Năng lượng phản ứng: Tổng khối lượng phản ứng M1 M2 hạt trước sau M1 = m Cl + m H = 37,9639u M = m n + m Ar = 37,9656u Ta thấy M1 < M ∆E = (M2 − M1 )c Thay số => phản ứng thu lượng , Năng lượng thu vào ∆E = 0, 0017uc2 = 0, 0017 × 931MeV ≈ 1,58MeV

Ngày đăng: 05/10/2016, 12:51

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w