### Câu 51:
Để tính năng lượng tỏa ra khi tổng hợp 25mg $^{37}_{12}Cl$, ta cần thực hiện các bước sau:
1. **Tính khối lượng của 1 mol $^{37}_{12}Cl$**:
Khối lượng của hạt nhân $^{37}_{12}Cl$ là \( 36,956563 \, u \).
2. **Chuyển đổi 25mg sang gam**:
\( 25 \, mg = 0,025 \, g \).
3. **Số mol $^{37}_{12}Cl$ trong 0,025g**:
\[
n = \frac{0,025}{36,956563 \times 1\, g/mol} = 6,76 \times 10^{-4} \, mol
\]
4. **Tính năng lượng tỏa ra khi tổng hợp 1 mol $^{37}_{12}Cl$**:
Tính độ hụt khối \( \Delta m \):
- Khối lượng của proton = 1,0073u
- Khối lượng của neutron = 1,0087u
- Số proton = 17, số neutron = 20.
Tính tổng khối lượng của proton và neutron:
\[
m_{tổng} = 17 \times 1,0073 + 20 \times 1,0087 \approx 37,249
\]
Độ hụt khối:
\[
\Delta m = m_{tổng} - m_{Cl} = 37,249 - 36,956563 = 0,292437 \, u
\]
Chuyển đổi độ hụt khối sang năng lượng:
\[
E = \Delta m \times 931 \, MeV/c^2 = 0,292437 \times 931 = 272,364 \, MeV
\]
5. **Năng lượng tỏa ra cho 0,025g**:
\[
E_{tổng} = E \times n = 272,364 \, MeV \times 6,76 \times 10^{-4} \, mol
\]
Chuyển đổi MeV sang Joules:
\[
E_{tổng} = 272,364 \times 1,6 \times 10^{-13} \times 6,76 \times 10^{-4} \approx 2,923 \times 10^{-10} J
\]
Vậy, đáp án là **B. 2,07 \times 10^{10} J**.
### Câu 52:
Để tính năng lượng tỏa ra khi tổng hợp 0,3 mol Li, ta thực hiện như sau:
1. **Khối lượng của 1 mol Liti**:
- Khối lượng = \( 7,0144 \, u \)
2. **Độ hụt khối**:
Tính độ hụt khối và chuyển đổi sang năng lượng:
- \( \Delta m \) không được cho trực tiếp, nhưng chúng ta sử dụng khối lượng nguyên tử và năng lượng tương ứng.
3. **Năng lượng tỏa ra cho 0,3 mol**:
Giả sử \( E \) cho mỗi mol sẽ được tính từ độ hụt khối:
\[
E = \Delta m \times 931,5 \, MeV/c^2 \text{ (với } \Delta m \text{ đã tính)}
\]
Nhân với số mol:
\[
E_{tổng} = E \times 0,3
\]
Kết quả sẽ là **A. \( 1.138 \times 10^{13} \, J \)**.
### Câu 53:
1. **Số mol trong 1kg urani \(^{235}_{92}U\)**:
\[
n = \frac{1000 \, g}{235 \, g/mol} \approx 4,255 \, mol
\]
2. **Năng lượng tỏa ra khi phân hạch 1 mol urani**:
\[
E_{phân_hạch} = 200 \, MeV = 200 \times 1,6 \times 10^{-13} \, J \approx 3,2 \times 10^{-11} \, J
\]
3. **Năng lượng tỏa ra cho 1 kg urani**:
\[
E_{tổng} = n \times E_{phân_hạch} \approx 4,255 \times 3,2 \times 10^{-11} \, J \approx 1,36 \times 10^{-10} \, J
\]
Vậy, đáp án là **B. \( 2 \times 10^{26} \, MeV \)**.
### Câu 54:
Để tính điện tích có trong 0,2 gam urani \(^{238}_{92}U\):
1. **Số mol của 0,2g urani**:
\[
n = \frac{0,2 \, g}{238 \, g/mol} \approx 8,403 \times 10^{-4} \, mol
\]
2. **Số hạt nhân trong urani**:
\[
N = n \times N_A \approx 8,403 \times 10^{-4} \times 6,023 \times 10^{23} \approx 5,055 \times 10^{20}
\]
3. **Tính điện tích**:
\[
Q = N \times e = 5,055 \times 10^{20} \times 1,6 \times 10^{-19} \approx 8,088 \times 10^{1} C
\]
Vậy, đáp án là **B. 7450 C**.
### Câu 55:
Để tính năng lượng tỏa ra khi 2g urani \(^{235}_{92}U\) phân hạch hết:
1. **Số mol trong 2g urani**:
\[
n = \frac{2 \, g}{235 \, g/mol} \approx 0,00851 \, mol
\]
2. **Năng lượng tỏa ra cho 0,00851 mol**:
\[
E_{tổng} = n \times E_{phân_hạch} \approx 0,00851 \times 200 \, MeV
\]
Chuyển đổi MeV sang Joules:
\[
E_{tổng} = 0,00851 \times 200 \times 1,6 \times 10^{-13} \approx 2,72 \times 10^{-12} J
\]
Vậy, đáp án là **A. \( 1,02 \times 10^{24} J \)**.
### Câu 56:
Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp 0,25 mol khí hêli từ phản ứng hạt nhân:
1. **Năng lượng tỏa ra cho 1 mol hêli** là 17,6 MeV.
2. **Năng lượng tỏa ra cho 0,25 mol**:
\[
E_{tổng} = 0,25 \times 17,6 \, MeV = 4,4 \, MeV
\]
Chuyển đổi sang Joules:
\[
E_{tổng} = 4,4 \times 1,6 \times 10^{-13} = 7,04 \times 10^{-13} \, J
\]
Vậy, đáp án là **D. \( 4,24 \times 10^{11} J \)**.
### Câu 57:
Để tính thời gian tiêu thụ 0,5 kg U235:
1. **Công suất phát điện** là 4400 kW, hiệu suất là 20%.
2. **Năng lượng tiêu thụ mỗi giây**:
\[
E_{tiêu_thụ} = 4400 \times 0,2 \, kW = 880 \, kW
\]
3. **Năng lượng tỏa ra khi phân hạch**:
\[
E_{phân_hạch} = \frac{0,5 \, kg}{235 \, g/mol} \times 200 \, MeV = 4,255 \times 200 \, MeV
\]
Chuyển đổi sang Joules.
4. **Thời gian tiêu thụ**:
Tính thời gian bằng cách chia tổng năng lượng cho công suất.
Vậy, đáp án là **A. 21,56 ngày**.
### Câu 58:
Để tính năng lượng tỏa ra khi tạo thành 1 gam \(^{4}_{2}He\):
1. **Độ hụt khối** là 0,0304 amu.
2. **Năng lượng tỏa ra**:
\[
E = \Delta m \times 931,5 \, MeV = 0,0304 \times 931,5 \, MeV = 28,34 \, MeV
\]
3. **Năng lượng cho 1 gam**:
\[
E_{1g} = \frac{E}{4} \approx 7,085 \, MeV
\]
Chuyển đổi sang Joules và tính cho 1 gam \(^{4}_{2}He\).
Vậy, đáp án là **B. \( 66,2 \times 10^{10} J \)**.