Một tàu phá băng công suất 16MW . Tàu dùng năng lượng phân hạch của hạt

Phương pháp giải:

Công thức tính năng lượng: W=P.t

Sử dụng công thức liên hệ giữa số hạt và khối lượng: $N=\frac{m}{A}.N_A$ 

Hiệu suất: $H=\frac{P_{ci}}{P_{tp}}.100$ 

Giải chi tiết:

+ Năng lượng tàu sử dụng trong 1 ngày:

$\text{W}=P.t={16.10}^6.86400=1,{3824.10}^{12}J$ 

+ Do hiệu suất của lò là 30% nên năng lượng của mỗi phân hạch cung cấp là:

$\text{ΔW}=200.0,3=60MeV=9,{6.10}^{-12}J$ 

+ Số phân hạch cần xảy ra để có năng lượng W là:

$N=\frac{\text{W}}{\text{ΔW}}=1,{44.10}^{23}$ 

+ Cứ một phân hạch cần 1 hạt U²³⁵ → số hạt U²³⁵ dùng trong 1 ngày là:

$N_U=N=1,{44.10}^{23}\left(hat\right)$ 

+ Khối lượng U cần dùng trong 1 ngày:

$N_U=\frac{m_U}{A}.N_A\to m_U=\frac{N_U.A}{N_A}=\frac{1,{44.10}^{23}.235}{6,{02.10}^{23}}=56,2126g$ 

+ Nhiên liệu dùng trong lò là U làm giàu đến 12,5% (tính theo khối lượng)

→ Khối lượng nhiên liệu cần dùng trong  1 ngày:

$m_{nl}=\frac{m_U}{12,5}=449,7g$

+ Khối lượng nhiên liệu cần dùng trong 3 tháng là:

$m=449,7.90=40,47kg$ 

Chọn A.