Уран в атомной электростанции
3/10Коэффициент полезного действия атомной электростанции, расходующей уран-235 (\(^{235}_{92}\)U), равен \(\eta = 25\%\), а её мощность равна 38 МВт. При делении одного ядра урана-235 выделяется энергия 200 МэВ. Какая масса урана-235 необходима для работы электростанции в течение недели?
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) кг
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаКПД равен отношению выработанной электростанцией энергии \(Pt\) к энергии, выделившейся при делении ядер урана.
Ответ1,1 кг.
РешениеКПД электростанции \(\eta = \dfrac{E_1}{E_2}\), где \(E_1\) — энергия, вырабатываемая электростанцией, \(E_2\) — энергия, выделяющаяся в результате ядерных реакций деления урана.
\(E_1 = Pt\), где \(P\) — мощность электростанции, \(t\) — время её работы, а \(E_2 = NE_0\), где \(E_0\) — энергия, выделяющаяся при делении одного ядра урана, \(N\) — количество распавшихся ядер урана.
Молярная масса урана-235 равна \(\mu = 0{,}235\) кг/моль, следовательно, число распавшихся ядер равно \(N = \dfrac{m}{\mu}N_A\). Объединяя, получаем \[m = \frac{Pt\mu}{\eta E_0 N_A} \approx 1{,}1 \text{ кг}.\]
Похожие задачи
- Распады урана (A28) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Продукт ядерной реакции (A28) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Энергия связи ядра (A28) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Энергия связи ядра (A28) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Энергия связи ядра никеля (A28) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Полоний после двух α-распадов (A29) ЕГЭ 2008, 11 кл.