giải giúp em ạ

PHẦN III. **Câu 1:** Xác định năng lượng toả ra của phản ứng hạt nhân: Phản ứng: \(^{23}_{11}Na + ^3_1H \rightarrow ^4_2He + ^{20}_{10}Ne\) - Khối lượng hạt nhân (amu): - \(m_{Na} = 22,9837\) - \(m_H = 1,0073\) - \(m_{He} = 4,0015\) - \(m_{Ne} = 19,9869\) - \(1 \, amu = 931,5\, MeV/c^2\) Tính độ hụt khối: \[ \Delta m = (m_{Na} + m_H) - (m_{He} + m_{Ne}) = (22,9837 + 1,0073) - (4,0015 + 19,9869) \\ = 23,9910 - 23,9884 = 0,0026 \, amu \] Năng lượng toả ra: \[ Q = \Delta m \times 931,5 = 0,0026 \times 931,5 = 2,42\, MeV \] **Đáp án câu 1:** Năng lượng toả ra là 2,42 MeV. --- **Câu 2:** Năng lượng toả ra khi tổng hợp hoàn toàn 1,00 g He theo phản ứng trên, so sánh với năng lượng toả ra khi phân hạch hoàn toàn bao nhiêu gam \(^{235}_{92}U\). - Khối lượng mol của He là khoảng 4 g/mol. - Số mol He trong 1,00 g: \[ n = \frac{1,00}{4} = 0,25 \, mol \] - Số hạt nhân He: \[ N = n \times N_A = 0,25 \times 6,022 \times 10^{23} = 1,5055 \times 10^{23} \] - Năng lượng toả ra cho mỗi hạt nhân He là 2,42 MeV. Tổng năng lượng toả ra: \[ E_{He} = N \times Q = 1,5055 \times 10^{23} \times 2,42\, MeV = 3,644 \times 10^{23} MeV \] Chuyển MeV sang J (1 MeV = \(1,6 \times 10^{-13}\) J): \[ E_{He} = 3,644 \times 10^{23} \times 1,6 \times 10^{-13} = 5,830 \times 10^{10} J \] --- Phân hạch \(^{235}_{92}U\) toả ra trung bình 200,0 MeV cho mỗi hạt nhân. Năng lượng toả ra khi phân hạch \(n_U\) hạt nhân: \[ E_U = n_U \times 200 \, MeV \] Ta đặt \(E_U = E_{He}\), tìm \(n_U\): \[ n_U = \frac{E_{He}}{200} = \frac{3,644 \times 10^{23}}{200/2,42} \text{ (chuyển lại đơn vị MeV)} \] Dễ hơn là so sánh trực tiếp bằng Joule: Mỗi phân hạch: \[ 200\, MeV = 200 \times 1,6 \times 10^{-13} = 3,2 \times 10^{-11} J \] Số hạt nhân phân hạch cần để tạo ra \(5,83 \times 10^{10} J\): \[ n_U = \frac{5,83 \times 10^{10}}{3,2 \times 10^{-11}} = 1,82 \times 10^{21} \text{ hạt nhân} \] Khối lượng mỗi hạt nhân \(^{235}U\): \[ m_U = \frac{235}{6,022 \times 10^{23}} = 3,9 \times 10^{-22} g \] Khối lượng tổng: \[ m = n_U \times m_U = 1,82 \times 10^{21} \times 3,9 \times 10^{-22} = 0,071 g \] **Đáp án câu 2:** Khối lượng \(^{235}U\) phân hạch để toả ra năng lượng tương đương 1 g He tổng hợp là khoảng 0,07 g. --- PHẦN III (tiếp): **Câu 3:** Tàu Arktika có công suất mỗi lò phản ứng 175 MW, có 2 lò nên tổng công suất: \[ P = 2 \times 175 = 350\, MW = 350 \times 10^6 W \] Năng lượng tiêu thụ trong 1 ngày (86400 s): \[ E = P \times t = 350 \times 10^6 \times 86400 = 3,024 \times 10^{13} J \] Mỗi phân hạch sinh ra 203 MeV: \[ 203 MeV = 203 \times 1,6 \times 10^{-13} = 3,25 \times 10^{-11} J \] Số phân hạch: \[ N = \frac{E}{E_{ph}} = \frac{3,024 \times 10^{13}}{3,25 \times 10^{-11}} = 9,3 \times 10^{23} \] Giá trị \(x = 9,3\) (đơn vị \(10^{23}\)). **Đáp án câu 3:** \(x = 9,3\). --- **Câu 4:** Tính khối lượng U tiêu thụ trong 1 ngày: Khối lượng 1 hạt nhân U: \[ m_U = \frac{235}{6,022 \times 10^{23}} = 3,9 \times 10^{-22} g = 3,9 \times 10^{-25} kg \] Tổng khối lượng: \[ m = N \times m_U = 9,3 \times 10^{23} \times 3,9 \times 10^{-25} = 0,03627 \, kg \] Làm tròn: \[ m \approx 0,04\, kg \] **Đáp án câu 4:** Khối lượng U tiêu thụ trong 1 ngày khoảng 0,04 kg. --- PHẦN IV. **Câu 1:** Năng lượng liên kết của hạt nhân \(^{13}_6C\) - Cho các khối lượng: - Khối lượng nguyên tử \(^{13}_6C\): 12112,490 MeV/\(c^2\) - Khối lượng electron: 0,511 MeV/\(c^2\) - Khối lượng proton: 938,256 MeV/\(c^2\) - Khối lượng neutron: 939,565 MeV/\(c^2\) (giá trị thường dùng) Số proton \(Z = 6\), số neutron \(N=7\). Tổng khối lượng hạt riêng rẽ: \[ m_{t} = Z m_p + N m_n = 6 \times 938,256 + 7 \times 939,565 = 5629,536 + 6576,955 = 12206,491 MeV/c^2 \] Khối lượng hạt nhân: \[ m_{hn} = m_{Ng} - Z \times m_e = 12112,490 - 6 \times 0,511 = 12112,490 - 3,066 = 12109,424 MeV/c^2 \] Độ hụt khối: \[ \Delta m = m_t - m_{hn} = 12206,491 - 12109,424 = 97,067 MeV/c^2 \] Năng lượng liên kết: \[ E_b = \Delta m c^2 = 97,067 MeV \] **Đáp án câu 1 phần IV:** Năng lượng liên kết của hạt nhân \(^{13}_6C\) là khoảng 97,07 MeV. --- **Câu 2:** Tính cảm ứng từ \(B\) trong nam châm Dữ liệu: - Số vòng dây \(N = 2000\) - Diện tích mỗi vòng dây \(S = 1,2 cm^2 = 1,2 \times 10^{-4} m^2\) - Thời gian thay đổi từ trường \(\Delta t = 0,2 s\) - Suất điện động trung bình \(\mathcal{E} = 2,4 V\) Công thức suất điện động cảm ứng: \[ \mathcal{E} = N \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} = N \frac{S \Delta B}{\Delta t} \] Khi cuộn dây được kéo ra khỏi từ trường, từ thông giảm từ \(B\) về 0, nên \(\Delta B = B\). Từ đó: \[ B = \frac{\mathcal{E} \Delta t}{N S} = \frac{2,4 \times 0,2}{2000 \times 1,2 \times 10^{-4}} = \frac{0,48}{0,24} = 2,0\, T \] **Đáp án câu 2 phần IV:** Cảm ứng từ trong vùng không gian là 2,0 Tesla.