Question

Яка маса Урану повинна ділитися за хвилину, щоб потужність ядерного джерела енергії становила 3.2 кВт? Вважати, що при поділі одного ядра Урану виділяється 3.2•10^11 Дж енергії. Маса одного ядра Урану 3.9•10^-25 кг. Масою електронів знехтувати.

Answer 1

Щоб визначити масу Урану, яку потрібно ділити за хвилину, ми можемо використовувати наступну формулу:

маса Урану = потужність / (енергія, що виділяється від поділу одного ядра × кількість поділів на хвилину)

Спочатку переведемо потужність з кВт в Дж / сек:

3.2 кВт = 3.2 × 10^3 Вт = 3.2 × 10^3 Дж / сек

Далі знайдемо кількість поділів на хвилину, перетворивши час в секунди:

1 хвилина = 60 секунд

Отже, кількість поділів на хвилину:

кількість поділів на хвилину = 60 сек / 1 хв × 1 / 1 поділ = 60 поділів

Тепер ми можемо обчислити масу Урану за формулою, враховуючи дані про енергію, що виділяється від поділу одного ядра та масу одного ядра Урану:

маса Урану = 3.2 × 10^3 Дж / сек / (3.2 × 10^11 Дж/поділ × 60 поділів / хв × 3.9 × 10^-25 кг / поділ) = 2.62 г

Отже, щоб досягти потужності 3.2 кВт, маса Урану, яку потрібно ділити за хвилину, становить близько 2.62 г.