Question

РЕШИТЕ, ПОЖАЛУЙСТА!!!!!!!

Answer 1

Дано:
P = 5 МВт = 5*10^6 Вт – мощность атомной электростанции (АЭС)
Q₁ = 200 МэВ = 200*10^6 * 1,6*10^(-19) Дж = 3,2*10^(-11) Дж  – энергия, выделяемая при распаде одного ядра урана-235
η = 17 % = 0,17 – КПД АЭС
t = 24 ч = 86400 с – время
m₀ = 235 а.е.м. = 235*1,66*10^(-27) кг ≈ 3,9*10^(-25) кг – атомная масса урана-235

Найти:
Массу урана-235, распавшегося за время t:
m – ?

Решение:

КПД электростанции η – это отношение полезной работы A к выделившейся в результате ядерной реакции энергии Q:
η = A/Q

Полезная работа за время t:
A = P*t

При распаде N атомов урана-235 выделится энергия в N раз больше, чем при распаде одного ядра:
Q = Q₁*N

Масса N ядер урана-235 в N раз больше массы одного ядра m₀:
m = N*m₀
N = m/m₀
Q = Q₁*m/m₀

Подставим всё полученное в уравнения для КПД:
$\eta = \dfrac{Pt}{Q_1\dfrac{m}{m_0}} \\\\ m = \dfrac{Ptm_0}{Q_1\eta} \\\\ m = \dfrac{5 \cdot 10^6 \cdot 86400 \cdot 3,9\cdot10^{-25}}{3,2 \cdot 10^{-11} \cdot 0,17} \approx 0,031$

То есть за сутки на АЭС расходуется 0,031 килограмм (31 грамм) урана-235.

Ответ: 0,031 кг