Задачи › Ядерные реакции, дефект масс

Уран в атомной электростанции

  1. Уран в атомной электростанции

    ЕГЭ 2017, 11 кл.
    3/10

    Коэффициент 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
    Подсказка

    КПД равен отношению выработанной электростанцией энергии \(Pt\) к энергии, выделившейся при делении ядер урана.

    Ответ

    1,1 кг.

    Решение

    КПД 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 \[m = \frac{Pt\mu}{\eta E_0 N_A} \approx 1{,}1 \text{ кг}.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи