Find the efficiency of the atomic power plant with a capacity of 500 MW if it consumes 2.35 kg of uranium-235

Тема: Эффективность атомной электростанции

Разъяснение: Чтобы найти эффективность атомной электростанции, нужно рассчитать, сколько энергии получается от расщепления каждого ядра урана-235 и затем определить, сколько этой энергии в итоге используется для производства электроэнергии.

Сначала найдем количество энергии, выделяющейся при расщеплении одного ядра урана-235. Учитывая, что каждое ядро выделяет 200 МэВ энергии, мы можем использовать это значение для определения энергии, выделяющейся от 2,35 кг урана-235.

1 МэВ (Мегаэлектронвольт) = 1,6 * 10^-13 Дж (Джоуль) (это пропорция для преобразования энергии в разные единицы измерения)

Теперь рассчитаем, сколько энергии выделяется от 2,35 кг урана-235:

200 МэВ * 2,35 кг * 1,6 * 10^-13 Дж/МэВ = 7,84 * 10^10 Дж

Теперь, для определения эффективности атомной электростанции, мы делим полезную мощность электростанции на полученную энергию:

Эффективность = (Полезная мощность / Потребляемая энергия) * 100%

Полезная мощность атомной электростанции — это ее реальная выработка электроэнергии, в данном случае 500 МВт (Мегаватт). Затем мы должны преобразовать эту мощность в джоули, чтобы согласовать единицы измерения:

1 МВт = 10^6 Вт (ватт)
1 Вт = 1 Дж/сек (джоуль в секунду)

Теперь рассчитаем эффективность:

Эффективность = (500 МВт * 10^6 Вт/МВт) / (7,84 * 10^10 Дж) * 100% = 0,64%

Пример использования: Определите эффективность атомной электростанции с мощностью 1000 МВт, потребляющей 3,5 кг урана-235 в день, если каждое ядро урана-235 выделяет 180 МэВ энергии.

Совет: Для лучшего понимания эффективности атомных электростанций, рекомендуется ознакомиться с принципом работы и блок-схемой атомной электростанции.

Упражнение: Найдите эффективность атомной электростанции мощностью 800 МВт, если в день она потребляет 4,2 кг уран-235, а в результате каждого расщепления урана-235 выделяется 190 МэВ энергии.