Решение задачи на тему
6. При делении одного ядра урана 232 U на два осколка выделяется 200 МаВ энергии. Какое количество энергии освобождается при сжигании в ядер...
- Энергетическое машиностроение
Условие:
6. При делении одного ядра урана 232 U на два осколка выделяется 200 МаВ энергии. Какое количество энергии освобождается при сжигании в ядерном реакторе 1 г этого изотопа урана? Какое количество каменного угля необходимо сжечь для получения такого же количества энергии? Удельная теплота сгорания каменного угля равна 2,9 • 107 Дж/кг. 7. Определите энергетический выход следующей ядерной реакции: JLi+HH》 2He. 8. Период полураспада радиоактивного изотопа хрома 24 Ст равен 27,8 сут. Через какое время распадается 80% атомов?
Решение:
6. Для решения этой задачи нам необходимо знать, что при делении одного ядра урана 232 U на два осколка выделяется 200 МеВ энергии.
Для начала, найдем энергию, выделяющуюся при делении 1 г урана 232 U. Для этого воспользуемся формулой:
Энергия = (масса урана * энергия, выделяющаяся при делении) / массу одного ядра урана
Масса одного ядра урана 232 U равна примерно 232 г/моль, поэтому масса одного ядра урана равна примерно 232/6.02 * 10^23 г/атом ≈ 3.85 * 10^-22 г/атом.
Теперь можем рассчитать энергию, выделяющуюся при делении 1 г урана 232 U:
Энергия = (1 г * 200 МеВ) / (3.85 * 10^-22 г/атом) ≈ 5.19 * 10^21 МеВ
Теперь переведем энергию в джоули:
1 МеВ = 1.6 * 10^-13 Дж
Энергия = 5.19 * 10^21 МеВ * 1.6 * 10^-13 Дж/МеВ ≈ 8.3 * 10^8 Дж
Таким образом, при сжигании 1 г урана 232 U в ядерном реакторе освобождается примерно 8.3 * 10^8 Дж энергии.
Чтобы определить, сколько каменного угля необходимо сжечь для получения такого же количества энергии, воспользуемся удельной теплотой сгорания каменного угля:
Количество каменного угля = энергия / удельная теплота сгорания каменного угля
Количество каменного угля = 8.3 * 10^8 Дж / (2.9 * 10^7 Дж/кг) ≈ 28.6 кг
Таким образом, для получения такого же количества...
