Внаслідок поділу одного ядра ²³⁵₉₂U на два осколки виділяється близько 200 МеВ енергії. Яка кількість енергії вивільняється під час “спалювання” в ядерному реакторі 1 г цього ізотопу?

Переведемо величини в умові задачі в одиниці СІ і запишемо умову. 

$1\;еВ=1,6*10^{-19}$ Дж          $200\;МеВ=200*10^6*1,6*10^{-19}=320*10^{-13}$ Дж

1 г=0,001 кг

 

Дано:

$Е_0=320*10^{-13}$ Дж

$m=0,001$ кг

Знайти:  $W$

          Щоб розв'язати задачу, потрібно знайти скільки ядер в 1 грамі урану і помножити задану в умові енергію від поділу одного ядра на кількість ядер. Отже, поїхали!

          Число 235 біля знаку урану U  в умові вказує на загальну кількість протонів і нейтронів у ядрі атома (нуклонів). Воно дорівнює округленій до цілого числа відносній атомній масі. Для урану атомна маса = молярна маса.  Молярна маса позначається  $\mu$. 

$\mu=0,235$  кг/моль

          Кількість речовини (не плутати з масою речовини!) вимірюється в одницях, які називаються моль. Один моль - це кількість речовини у якій кількість молекул дорівнює числу Авогадро $N_a=6,022*10^{23}$

          В одному грамі урану кількість молекул:

$N=N_a*\frac{m}{\mu}$        

$N=6,022*10^{23}*\frac{0,001}{0,235}\approx 25,6*10^{20}$  молекул 

Кількість молекул урану=кількості ядер. 

Кількість енергії від "спалювання" в реакторі 1 граму ($25,6*10^{20}$ молекул) урану:

$W=E_0*N$   

$W=320*10^{-13}*25,6*10^{20}=81,92*10^9$ Дж

Відповідь:   81,92 ГДж  (гігаджоулів)  

Дякую усім, хто написав коментар з подякою або зауваженнями. Це дуже важливо для підтримки існування сайту. Не зрозуміли - запитуйте, поясню. Потрібна допомога - пишіть на ivankonosovskiy@gmail.com Допоможу безкоштовно