Trắc nghiệm đúng sai Công nghiệp hạt nhân - Bài tập Vật lý 12 có đáp án chi tiểt

Nhắn tin Zalo VNDOC để nhận tư vấn mua gói Thành viên hoặc tải tài liệu Hotline hỗ trợ: 0936 120 169

Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Vận dụng cao

Bài kiểm tra này bao gồm 8 câu
Điểm số bài kiểm tra: 8 điểm
Xem lại kỹ lý thuyết trước khi làm bài
Chuẩn bị giấy và bút để nháp trước khi bắt đầu

00:00:00

Câu 1: Vận dụng
Xét tính đúng sai của các nhận định
Nhà máy điện nguyên tử dùng urani U₂₃₅ có công suất 600 MW hoạt động liên tục trong 1 năm. Cho biết 1 hạt nhân bị phân hạch toả ra năng lượng trung bình là 200 MeV, hiệu suất nhà máy là 20%. Lấy N_A = 6,02.10²³ mol^–1.
a. Công suất thực tế cần cung cấp cho nhà máy là 3.10³ MW. Đúng||Sai
b. Năng lượng mà urani U₂₃₅ cần cung cấp cho nhà máy trong 1 năm là 9,46.10¹⁵J. Đúng||Sai
c. Số hạt nhân urani U₂₃₅ cần phân rã để cung cấp năng lượng cho nhà máy là 2,96.10²⁶ hạt. Đúng||Sai
d. Khối lượng urani U₂₃₅ cần cung cấp cho nhà máy là 11555 kg. Sai||Đúng
Đáp án là:
Nhà máy điện nguyên tử dùng urani U₂₃₅ có công suất 600 MW hoạt động liên tục trong 1 năm. Cho biết 1 hạt nhân bị phân hạch toả ra năng lượng trung bình là 200 MeV, hiệu suất nhà máy là 20%. Lấy N_A = 6,02.10²³ mol^–1.
a. Công suất thực tế cần cung cấp cho nhà máy là 3.10³ MW. Đúng||Sai
b. Năng lượng mà urani U₂₃₅ cần cung cấp cho nhà máy trong 1 năm là 9,46.10¹⁵J. Đúng||Sai
c. Số hạt nhân urani U₂₃₅ cần phân rã để cung cấp năng lượng cho nhà máy là 2,96.10²⁶ hạt. Đúng||Sai
d. Khối lượng urani U₂₃₅ cần cung cấp cho nhà máy là 11555 kg. Sai||Đúng
a. Công suất thực tế cần cung cấp cho nhà máy là 600/0,2 = 3.10³ MW.
b. Năng lượng mà urani U₂₃₅ cần cung cấp cho nhà máy trong 1 năm:
365.24.3600.3.10⁸ = 9,46.10¹⁵J.
c. Số hạt nhân urani U₂₃₅ cần phân rã để cung cấp năng lượng cho nhà máy:
9,46.10¹⁵/(200.1,69.10¹³) = 2,96.10²⁶ hạt.
d. Khối lượng U₂₃₅ cung cấp cho nhà máy:
(2,96.10²⁶.235)/(6,02.10²³) = 115,55 kg.
Câu 2: Nhận biết
Xét tính đúng sai của các nhận định
Khi nói về lò phản ứng hạt nhân.
a. Năng lượng tỏa ra trong các phản ứng hạt nhân luôn được chuyển hóa trực tiếp thành điện năng. Sai||Đúng
b. Hệ thống lò phản ứng hạt nhân có thể hoạt động liên tục trong thời gian dài mà không cần bổ sung nhiên liệu. Sai||Đúng
c. Lò phản ứng hạt nhân là bộ phận trung tâm của một nhà máy điện hạt nhân. Đúng||Sai
d. Chất tải nhiệt sơ cấp trong lò phản ứng hạt nhân có vai trò truyền nhiệt từ vùng tâm lò đến lò sinh hơi. Đúng||Sai
Đáp án là:
Khi nói về lò phản ứng hạt nhân.
a. Năng lượng tỏa ra trong các phản ứng hạt nhân luôn được chuyển hóa trực tiếp thành điện năng. Sai||Đúng
b. Hệ thống lò phản ứng hạt nhân có thể hoạt động liên tục trong thời gian dài mà không cần bổ sung nhiên liệu. Sai||Đúng
c. Lò phản ứng hạt nhân là bộ phận trung tâm của một nhà máy điện hạt nhân. Đúng||Sai
d. Chất tải nhiệt sơ cấp trong lò phản ứng hạt nhân có vai trò truyền nhiệt từ vùng tâm lò đến lò sinh hơi. Đúng||Sai
a. Năng lượng tỏa ra từ phản ứng hạt nhân thường là nhiệt năng, không phải điện năng trực tiếp. Nhiệt năng này được sử dụng để đun sôi nước, tạo ra hơi nước làm quay tua bin và cuối cùng mới tạo ra điện năng.
b. Mặc dù năng lượng hạt nhân rất lớn, nhưng nhiên liệu hạt nhân (như uranium) cũng sẽ dần cạn kiệt theo thời gian. Khi lượng nhiên liệu giảm đến một mức nhất định, lò phản ứng cần phải dừng lại để nạp nhiên liệu mới.
c. Lò phản ứng hạt nhân là nơi diễn ra phản ứng phân hạch hạt nhân, tạo ra nhiệt lượng lớn, đây là trái tim của một nhà máy điện hạt nhân.
d. Chất tải nhiệt sơ cấp có vai trò hấp thụ nhiệt từ vùng phản ứng trong lò, sau đó truyền nhiệt này cho nước trong lò sinh hơi để tạo ra hơi nước.
Câu 3: Vận dụng cao
Xét tính đúng sai của các nhận định
Dự án lò phản ứng nhiệt hạch ITER tại Pháp dùng phản ứng nhiệt hạch $\ _{1}^{2}D +_{1}^{3}D \rightarrow_{2}^{4}He +_{0}^{1}n$ để phát điện với công suất điện tạo ra là 500 MW và hiệu suất chuyển hóa từ nhiệt sang điện bằng 25%. Cho độ hụt khối của hạt nhân T, hạt nhân D và hạt nhân He lần lượt là 0,009106 amu; 0,002491 amu và 0,030382 amu.
a. Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng tỏa năng lượng. Đúng||Sai
b. Năng lượng mà nhà máy tạo ra trong 1 năm là $1,5768.10^{16}$ . Đúng||Sai
c. Số hạt $\ _{2}^{4}He$ được tạo ra trong 1 năm ta không tính được. Sai||Đúng
d. Khối lượng Heli do nhà máy thải ra trong 1 năm (365 ngày) là $149,6kg$ . Đúng||Sai
Đáp án là:
Dự án lò phản ứng nhiệt hạch ITER tại Pháp dùng phản ứng nhiệt hạch $\ _{1}^{2}D +_{1}^{3}D \rightarrow_{2}^{4}He +_{0}^{1}n$ để phát điện với công suất điện tạo ra là 500 MW và hiệu suất chuyển hóa từ nhiệt sang điện bằng 25%. Cho độ hụt khối của hạt nhân T, hạt nhân D và hạt nhân He lần lượt là 0,009106 amu; 0,002491 amu và 0,030382 amu.
a. Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng tỏa năng lượng. Đúng||Sai
b. Năng lượng mà nhà máy tạo ra trong 1 năm là $1,5768.10^{16}$ . Đúng||Sai
c. Số hạt $\ _{2}^{4}He$ được tạo ra trong 1 năm ta không tính được. Sai||Đúng
d. Khối lượng Heli do nhà máy thải ra trong 1 năm (365 ngày) là $149,6kg$ . Đúng||Sai
a. Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng tỏa năng lượng.
b. Năng lượng mà nhà máy tạo ra trong 1 năm là:
$Q = P.365.24.60.60 = 1,5768.10^{16}(J)$
c. Số hạt $\ _{2}^{4}He$ được tạo ra trong 1 năm ta không tính được bằng $N = \frac{Q_{tp}}{\Delta E}$ .
d. Năng lượng mỗi phản ứng sinh ra là:
$\Delta E = \left( \Delta m_{s} - \Delta m_{tr} \right).c^{2}.931,5 = 17,5MeV$
Vậy mỗi phản ứng tỏa ra 17,5 MeV nhiệt lượng và tạo ra 1 hạt He.
Năng lượng mà nhà máy tạo ra trong 1 năm là:
$Q = P.365.24.60.60 = 1,5768.10^{16}(J)$
Năng lượng mà nhà máy đã tiêu tốn (bằng năng lượng tỏa ra từ các phản ứng);
$Q_{tp} = Q/25\% = 4Q$ $= 4.1,5768.10^{16}= 6,3072.10^{16}(J)$
Khối lượng He đã được tạo ra là:
$m = \frac{Q_{tp}}{\Delta E.N_{A}}.A$ $=\frac{6,3072.10^{16}.4}{17,5.10^{6}.1,6.10^{- 19}.6,023.10^{23}}$ $=0,1496.10^{6}g = 149,6(kg)$ .
Câu 4: Thông hiểu
Xét tính đúng sai của các nhận định
Khi nói về chẩn đoán bệnh thông qua chụp ảnh phóng xạ cắt lớp bên trong cơ thể.
a. Dược chất phóng xạ được đưa vào cơ thể để theo dõi quá trình hoạt động của các cơ quan. Đúng||Sai
b. Phương pháp theo dõi vết phóng xạ cho phép quan sát trực tiếp quá trình sản xuất dịch mật của gan. Đúng||Sai
c. Thiết bị phát hiện tia phóng xạ và máy vi tính là công cụ không thể thiếu trong kỹ thuật này. Đúng||Sai
d. Chụp ảnh phóng xạ không gây bất kỳ tác động nào đến cơ thể người bệnh. Sai||Đúng
Đáp án là:
Khi nói về chẩn đoán bệnh thông qua chụp ảnh phóng xạ cắt lớp bên trong cơ thể.
a. Dược chất phóng xạ được đưa vào cơ thể để theo dõi quá trình hoạt động của các cơ quan. Đúng||Sai
b. Phương pháp theo dõi vết phóng xạ cho phép quan sát trực tiếp quá trình sản xuất dịch mật của gan. Đúng||Sai
c. Thiết bị phát hiện tia phóng xạ và máy vi tính là công cụ không thể thiếu trong kỹ thuật này. Đúng||Sai
d. Chụp ảnh phóng xạ không gây bất kỳ tác động nào đến cơ thể người bệnh. Sai||Đúng
a. Dược chất phóng xạ đóng vai trò như một chất đánh dấu, giúp theo dõi hoạt động của các cơ quan và mô trong cơ thể.
b. Nhờ theo dõi vết phóng xạ, các bác sĩ có thể quan sát chi tiết quá trình sản xuất và lưu thông của dịch mật trong gan và túi mật.
c. Thiết bị phát hiện tia phóng xạ và máy vi tính là những công cụ quan trọng để thu thập và xử lý dữ liệu, tạo ra hình ảnh chẩn đoán.
d. Mặc dù liều phóng xạ sử dụng trong chẩn đoán thường rất thấp, nhưng việc tiếp xúc với phóng xạ vẫn có thể gây ra một số tác dụng phụ nhất định, mặc dù rất nhỏ.
Câu 5: Vận dụng cao
Xét tính đúng sai của các nhận định
Trong phản ứng vỡ hạt nhân $\ _{92}^{235}U$ năng lượng trung bình tỏa ra khi phân chia 1 hạt nhân là 200MeV.
a. 1MeV = 1,6.10^-13 J. Đúng||Sai
b. Số hạt nhân $_{92}^{235}\ U$ trong $1\ kg_{\ }^{235}\ U$ là $2,56.10^{21}$ hạt. Sai||Đúng
c. Năng lượng tỏa ra trong quá trình phân chia hạt nhân của 1 kg U trong lò phản ứng là $Q = 8,2.10^{13}(J)$ . Đúng||Sai
d. Cần phải đốt cháy 2,8.10⁶ kg than để có được lượng nhiệt
Q = 8,2.10¹³ J biết năng suất tỏa nhiệt của than là q = 2,93.10⁷ (J/Kg) Đúng||Sai
Đáp án là:
Trong phản ứng vỡ hạt nhân $\ _{92}^{235}U$ năng lượng trung bình tỏa ra khi phân chia 1 hạt nhân là 200MeV.
a. 1MeV = 1,6.10^-13 J. Đúng||Sai
b. Số hạt nhân $_{92}^{235}\ U$ trong $1\ kg_{\ }^{235}\ U$ là $2,56.10^{21}$ hạt. Sai||Đúng
c. Năng lượng tỏa ra trong quá trình phân chia hạt nhân của 1 kg U trong lò phản ứng là $Q = 8,2.10^{13}(J)$ . Đúng||Sai
d. Cần phải đốt cháy 2,8.10⁶ kg than để có được lượng nhiệt
Q = 8,2.10¹³ J biết năng suất tỏa nhiệt của than là q = 2,93.10⁷ (J/Kg) Đúng||Sai
a. 1MeV = 1,6.10^-13 J.
b. $N = \frac{m}{A}.N_{A} = \frac{10^{3}}{235}.6,023.10^{23} = 2,56.10^{24}$ hạt.
c. Năng lượng tỏa ra trong quá trình phân chia hạt nhân của 1 kg U trong lò phản ứng.
$Q = \frac{m}{A}.N_{A}.E$ $=\frac{1000}{235}.6,023.10^{23}.200 = 5,123.10^{26}(MeV)$
Hay $Q = 8,2.10^{13}(J)$ .
d. Cần phải đốt chay 1 lượng than là $m = \frac{Q}{q} = \frac{8,2.10^{13}}{2,93.10^{7}} = 2,8.10^{6}(kg)$ .
Câu 6: Thông hiểu
Xét tính đúng sai của các nhận định
Khi nói về lò phản ứng hạt nhân.
a. Nhà máy điện hạt nhân không phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính như CO₂. Đúng||Sai
b. Nhà máy điện hạt nhân có thể hoạt động liên tục nhiều năm mà không cần bảo trì. Sai||Đúng
c. Việc xử lý chất thải hạt nhân đòi hỏi công nghệ đơn giản và chi phí thấp. Sai||Đúng
d. Vật liệu chứa chất thải hạt nhân cần có độ bền rất cao để bảo quản trong thời gian dài. Đúng||Sai
Đáp án là:
Khi nói về lò phản ứng hạt nhân.
a. Nhà máy điện hạt nhân không phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính như CO₂. Đúng||Sai
b. Nhà máy điện hạt nhân có thể hoạt động liên tục nhiều năm mà không cần bảo trì. Sai||Đúng
c. Việc xử lý chất thải hạt nhân đòi hỏi công nghệ đơn giản và chi phí thấp. Sai||Đúng
d. Vật liệu chứa chất thải hạt nhân cần có độ bền rất cao để bảo quản trong thời gian dài. Đúng||Sai
a. Nhà máy điện hạt nhân không đốt cháy nhiên liệu hóa thạch nên không thải ra khí CO2 gây hiệu ứng nhà kính.
b. Mặc dù nhà máy điện hạt nhân có thể hoạt động liên tục trong thời gian dài, nhưng nhiên liệu hạt nhân cũng sẽ dần cạn kiệt và cần phải thay thế sau một thời gian nhất định.
c. Việc xử lý chất thải hạt nhân là một vấn đề phức tạp, đòi hỏi công nghệ cao và chi phí rất lớn để đảm bảo an toàn cho môi trường và con người.
d. Do chu kỳ bán rã của các đồng vị phóng xạ trong chất thải hạt nhân rất lớn, nên vật liệu chứa cần có độ bền cao để đảm bảo không rò rỉ chất phóng xạ ra môi trường trong thời gian dài.
Câu 7: Thông hiểu
Xét tính đúng sai của các nhận định
Khi nói về ứng dụng của phóng xạ hạt nhân trong công nghệ sinh học và bảo quản thực phẩm.
a. Cây trồng biến đổi gen nhờ bức xạ có thể giảm thiểu việc sử dụng phân bón và thuốc trừ sâu. Đúng||Sai
b. Tất cả các loại cây trồng biến đổi gen đều an toàn với môi trường và con người. Sai||Đúng
c. Phương pháp đánh dấu phóng xạ giúp theo dõi quá trình hấp thụ phân bón của cây trồng. Đúng||Sai
d. Chiếu xạ thực phẩm luôn làm thay đổi màu sắc và hương vị của sản phẩm. Sai||Đúng
Đáp án là:
Khi nói về ứng dụng của phóng xạ hạt nhân trong công nghệ sinh học và bảo quản thực phẩm.
a. Cây trồng biến đổi gen nhờ bức xạ có thể giảm thiểu việc sử dụng phân bón và thuốc trừ sâu. Đúng||Sai
b. Tất cả các loại cây trồng biến đổi gen đều an toàn với môi trường và con người. Sai||Đúng
c. Phương pháp đánh dấu phóng xạ giúp theo dõi quá trình hấp thụ phân bón của cây trồng. Đúng||Sai
d. Chiếu xạ thực phẩm luôn làm thay đổi màu sắc và hương vị của sản phẩm. Sai||Đúng
a. Cây trồng biến đổi gen có thể được tạo ra để kháng sâu bệnh, giảm nhu cầu sử dụng thuốc trừ sâu, hoặc tăng khả năng hấp thụ dinh dưỡng, từ đó giảm lượng phân bón cần thiết.
b. Cây trồng biến đổi gen có thể gây ra những tác động không lường trước đến môi trường và sức khỏe con người. Cần có những đánh giá kỹ lưỡng về rủi ro trước khi đưa vào ứng dụng rộng rãi.
c. Bằng cách sử dụng phân bón có chứa đồng vị phóng xạ, các nhà khoa học có thể theo dõi quá trình hấp thụ và chuyển hóa dinh dưỡng trong cây trồng.
d. Không phải tất cả các loại thực phẩm chiếu xạ đều bị thay đổi màu sắc và hương vị. Việc thay đổi này phụ thuộc vào loại thực phẩm, liều lượng chiếu xạ và điều kiện chiếu xạ.
Câu 8: Vận dụng
Xét tính đúng sai của các nhận định
Một nhà máy điện hạt nhân dùng năng lượng phân hạch của hạt nhân $_{92}^{235}\ U$ với hiệu suất 30%. Trung bình mỗi hạt $_{92}^{235}\ U$ phân hạch tỏa ra năng lượng 200MeV. Trong 365 ngày hoạt động, nhà máy tiêu thụ một khối lượng $_{92}^{235}\ U$ nguyên chất là 2461 kg. Cho biết số Avogadro $N_{A} = 6,023.10^{23}$ .
a. 1MeV = 1,6.10^-19 J. Sai||Đúng
b. Năng lượng tỏa ra khi phân hạch 1g $_{92}^{235}\ U$ là $5,126.10^{23}\ MeV$ . Đúng||Sai
c. Số hạt $_{92}^{235}\ U$ cần dùng trong 365 ngày là $6,3.10^{23}$ hạt. Sai||Đúng
d. Công suất phát điện của nhà máy là $1920MW$ . Đúng||Sai
Đáp án là:
Một nhà máy điện hạt nhân dùng năng lượng phân hạch của hạt nhân $_{92}^{235}\ U$ với hiệu suất 30%. Trung bình mỗi hạt $_{92}^{235}\ U$ phân hạch tỏa ra năng lượng 200MeV. Trong 365 ngày hoạt động, nhà máy tiêu thụ một khối lượng $_{92}^{235}\ U$ nguyên chất là 2461 kg. Cho biết số Avogadro $N_{A} = 6,023.10^{23}$ .
a. 1MeV = 1,6.10^-19 J. Sai||Đúng
b. Năng lượng tỏa ra khi phân hạch 1g $_{92}^{235}\ U$ là $5,126.10^{23}\ MeV$ . Đúng||Sai
c. Số hạt $_{92}^{235}\ U$ cần dùng trong 365 ngày là $6,3.10^{23}$ hạt. Sai||Đúng
d. Công suất phát điện của nhà máy là $1920MW$ . Đúng||Sai
a. 1MeV = 1,6.10^-13 J.
b. $W = \frac{m}{A}.N_{A}.200$
$= \frac{1}{235}.6,023.10^{23}.200 = 5,126.10^{23}MeV$ ⟹ Đúng
c. $N = \frac{m}{A}.N_{A} = \frac{2461.10^{3}}{235}.6,023.10^{23} = 6,307.10^{27}$ hạt. ⟹ Sai
d. Năng lượng tỏa ra trong 365 ngày là
$W = 6,307.10^{27}.200.1,6.10^{- 13} = 2,018.10^{17}J$
Năng lượng điện là
$Q = W.0,3 = 2,018.10^{17}.0,3 = 6,054.10^{16}J$ .
Công suất phát điện của nhà máy là
$P = \frac{Q}{t} = \frac{6,054.10^{16}}{365.24.60.60} = 1920MW$

Chúc mừng Bạn đã hoàn thành bài!