Question

Скільки потрібно Урану -235 щоб за рахунок його виділеної енергії при повному розпаду можна було підігріти 500 т води від 0 °С до кипіння? Вважайте, що внаслідок поділу кожного ядра Урану виділяється енергія 3,2×10^-11 Дж, а маса атома Урану -235 дорівнює 3,9×10^-25 кг

Answer 1

Ответ:

Енергія, необхідна для підігріву води:

Q = mcΔT,

де m - маса води, c - її теплоємність, ΔT - зміна температури.

Для підігріву 500 т води з 0 °C до 100 °C отримаємо:

m = 500000 кг

c = 4184 Дж/(кг·°C)

ΔT = 100 °C - 0 °C = 100 °C

Q = (500000 кг) × (4184 Дж/(кг·°C) × (100 °C) = 2,092×10^11 Дж

Для виділення 1 Дж енергії при поділі атома потрібно відщепити:

n = 1/3.2×10^-11 = 3.125×10^10 ядер.

Маса 3,125×10^10 атомів Урану -235:

m = 3.125×10^10 × 3.9×10^-25 кг = 1.219×10^-14 кг

Отже, для підігріву 500 т води від 0 °С до кипіння з використанням енергії, що виділиться при повному розпаді Урану -235, потрібно 1.219×10^-14 кг цього радіонукліда