Lớp 12 - SBT Vật lí Giải bài 38.7, 38.8, 38.9, 38.10 trang 114 Sách bài tập Vật Lí 12
Bài 38.7 trang 114 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12
Cho rằng trong phản ứng phân hạch của một hạt nhân \({}_{92}^{235}U\) sau khi bắt nơtron thì năng lượng toả ra là 210 MeV. Tính tổng khối lượng (theo đơn vị khối lượng nguyên tử u) của các hạt được tạo ra trong phản ứng này.Lấy khối lượng của hạt nhân, tính theo đơn vị khối lượng nguyên tử u bằng số khối của hạt nhân đó. Cho 1 u = 931 MeV/c2 ; c = 3.108 m/s, khối lượng của hạt nhân \({}_{92}^{235}U\) là 234,9933 u và của nơtron là 1,0087 u.
Hướng dẫn giải chi tiết
Gọi ∆m là độ hụt khối và ∆E là năng lượng toả ra trong phản ứng phân hạch, ta có :
\(\eqalign{
& \Delta E = \Delta m{c^2} \Rightarrow \Delta m = {{\Delta E} \over {{c^2}}} = 210MeV/{c^2} \cr
& 1u = 931MeV/{c^2} \cr} \)
Do đó: \(\Delta m = {{210} \over {930}}u = 0,2255u\)
Tổng khối lượng các hạt ríhân được tạo ra trong phản ứng này là :
\(\sum {m = } 234,9933u + 1,0087u - 0,2255u = 235,7765u\)
Bài 38.8 trang 114 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12
Cho phản ứng phân hạch sau :
\({}_{92}^{235}U + {}_0^1n \to {}_{92}^{236}U* \to {}_{39}^{94}Y + {}_{53}^{139}I + 3{}_0^1n\)
Tính năng lượng toả ra trong phản ứng này.
Cho khối lượng của các hạt nhân \({}_{92}^{235}U\) , \({}_{39}^{94}Y\) ,\( {}_{53}^{139}I\) và của nơtron lần lượt là mU= 234,9933 u ; mY = 93,8901 u ; mI = 138,8970 u và mn = 1,0087 u; 1u = 1,66055.10-27 kg ; c = 3.108 m/s.
Hướng dẫn giải chi tiết
Tổng khối lượng của các hạt nhân trước phân hạch :
1,0087 u + 234,9933 u = 236,002 u
Tổng khối lượng của các hạt nhân sau phân hạch.
93,8901 u + 138,8970 u + 3.1,0087 u = 235,8132 u
Độ hụt khối :
236,002 u - 235,8132 u = 0,1888 u
Năng lượng toả ra :
931.0.1888 = 175,7728 MeV
Bài 38.9 trang 114 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12
Cho phản ứng phân hạch :
\({}_{92}^{235}U + {}_0^1n \to {}_{42}^{95}Mo + {}_{57}^{139}La + {}_{ - 1}^0n + X3{}_0^1n\)
a) Tính X. Tại sao có cả \({}_0^1n\) ở vế phải và vế trái của phương trình phản ứng !
b) Tính năng lượng toả ra theo đơn vị MeV.
Cho khối lượng của các hạt nhân \({}_{92}^{235}U\), \({}_{42}^{95}Mo\),\( {}_{57}^{139}La\) và của nơtron lần lượt là mu= 234,9933 u ; mMo = 94,8823 u ; mLa = 138,8706 u và mn = 1,0087 u; 1u = 931 Mev/c2 ; c = 3.108 m/s.
Hướng dẫn giải chi tiết
a) X = 2. Hạt nhân \({}_{92}^{235}U\) bắt một nơtron, sau đó bị phân hạch, tạo ra các hạt nhân con và phát ra 2 nơtron. Do đó, nơtron có mặt ở cả hai vế của phương trình phản ứng.
Độ hụt khối :
(234,9933 u + 1,0087 u) - (94,8823 u + 138,8706 u + 2. 1,0087 u) = 0,2317 u
Năng lượng toả ra : 931.0.2317 = 215,7127 MeV
Bài 38.10 trang 114 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12
Phân hạch một hạt nhân 235U trong lò phản ứng sẽ toả ra năng lượng 200 MeV/1 hạt nhân.
a) Nếu phân hạch 1 kg 235Uthì năng lượng toả ra bằng bao nhiêu ?
b) Cần phải đốt một lượng than bằng bao nhiêu đê có một nhiệt lượng tương đương ?
Cho năns suất toả nhiệt của than : 2,93.107 J/kg.
Hướng dẫn giải chi tiết
a) 5,13.1026 MeV.
b) 2 800.103 kg.