C1 :

Hãy tính năng lượng toả ra khi 1 kg heli được tạo thành theo phản ứng (57.2) cho biết = 4,0015u. Hãy so sánh với năng lượng toả ra khi U bị phân hạch.

Lời giải:

Xét phản ứng nhiệt hạch:

Ta thấy cứ 1 hạt nhân Heli được tạo thành từ phản ứng trên thì toả năng lượng là 17,5 MeV.

Số hạt Heli có trong 1 kilogam Heli là:

Năng lượng toả ra khi \(1 \mathrm{~kg}\) Heli được tạo thành :

\(E_{H e}=1,5.10^{26} .17,5.1,6.10^{-13}=4,2.10^{14}(J)\)

* 1 hạt nhân Urani \({ }^{235} U\) phân hạch tạo năng lượng \(200 \mathrm{MeV}\)

1 kg Urani phân hạch tạo năng lượng là :

$$\begin{aligned}E_{U} & =200 N_{U}=200(\mathrm{MeV}) \cdot \frac{m_{U}}{A_{U}} \cdot N_{A} \\& =200.1,6.10^{-13} \cdot \frac{1000}{235} \cdot 6,023 \cdot 10^{23}=8,2 \cdot 10^{13}(J)\end{aligned}$$

Vậy : 1 kilogam Heli được tạo thành từ phản ứng nhiệt hạch toả ra năng lượng lớn gấp \(\frac{E_{\text {He }}}{E_{U}}=5\) lần năng lượng toả ra khi 1 kilogam Urani 235 bị phân hạch hoàn toàn.