Tiêu đề Chương 4 - Chủ đề 4. Công nghiệp hạt nhân - HS.docx ✅

PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Nhà máy điện hạt nhân Ví dụ 1: Một nhà máy điện nguyên tử có công suất 5 MW, hoạt động với hiệu suất 17%. Sau thời gian một ngày đêm sẽ có một khối lượng bao nhiêu  23592U  bị phân hạch, nếu cho rằng cứ mỗi phân hạch giải phóng 3,2.10 -11 J. Hướng dẫn giải Gọi P tp  là công suất do phản ứng phân hạch sinh ra thì công suất này được tính theo công suất có ích là công suất phát điện của nhà máy: P tt = P/H Năng lượng do phản ứng phân hạch toả ra trong thời gian t là: W = P tp t = Pt/H Mỗi phân hạch giải phóng lượng năng lượng W 0 = 3,2.10 -11 J nên trong thời gian t, số hạt bị phân hạch là: N = Pt/HW 0  . Khối lượng của số hạt này được xác định: 6 2311 0 235.5.10.24.60.60 31 6,02.10.0,17.3,2.10AA NAPt mAg NNHW Dạng 2: Y học hạt nhân Ví dụ 2: Máy xạ trị (Hình 25.2) thường sử dụng nguồn phóng xạ 6027Co có chu kì bán rã là 5,3 năm. Để đáp ứng đúng các tiêu chí y học để điều trị bệnh, thiết bị sẽ bắt buộc phải bảo dưỡng để hiệu chỉnh lại chùm tia chiếu xạ trước khi độ phóng xạ giảm đi 7% và phải thay nguồn phóng xạ mới khi độ phóng xạ giảm đi 50%. Các kĩ sư thiết kế máy xạ trị cần thiết lập lịch bảo dưỡng và thay thế nguồn phóng xạ của máy xạ trị như thế nào để đưa vào các bản hướng dẫn cho các bệnh viện? Hình 25.2. Máy xạ trị được sử dụng trong bệnh viện Hướng dẫn giải Lịch bảo dưỡng và thay thế nguồn phóng xạ liên hệ với sự giảm của độ phóng xạ của nguồn phóng xạ 60 27Co . Như vậy khi biết chính xác sự phụ thuộc độ giảm độ phóng xạ theo thời gian ta có thể lập được lịch bảo dưỡng. Độ phóng xa H t tại thời điểm t của nguồn phóng xạ có chu kì bán rã T liên hệ với độ phóng xạ tại thời điểm ban đầu H 0 theo công thức 02 t T tHH  . Từ công thức này ta thiết lập được các mốc thời gian ứng với độ giảm độ phóng xạ đã biết. Gọi chu kì bảo dưỡng là t bd , chính là khoảng thời gian khi độ phóng xạ giảm đi 7%. Ta có: