Какова масса урана изотопа _95^235 U, потребляемого ядерным реактором в день, при мощности 32 000 кВт?

Тема занятия: Расчёт массы урана изотопа _95^235 U, потребляемого ядерным реактором в день

Объяснение: Для расчёта массы урана изотопа 235U, потребляемого ядерным реактором в день, мы воспользуемся следующими шагами:

1. Узнаем энергию, производимую ядерным реактором в день. В задаче указано, что мощность реактора равна 32 000 кВт. Поскольку энергия равна произведению мощности на время, это можно выразить как 32 000 кВт * 24 часа.

Энергия = 32 000 кВт * 24 часа = 768 000 кВт*ч

2. Переведем энергию в джоули. Для этого мы знаем, что 1 кВт*ч = 3,6 МДж.

Энергия = 768 000 кВт*ч * 3,6 МДж/кВт*ч = 2 764 800 МДж

3. Используя энергетическую эквивалентность массы изотопа 235U, мы можем рассчитать массу, потребляемую реактором в день. Для этого нам понадобится знать, сколько джоулей энергии вырабатывается при делении одного атома 235U.

Согласно исследованиям, при делении одного атома 235U выделяется примерно 202,5 МэВ, или 3,24 * 10^-11 Дж.

Масса = Энергия / (энергетическая эквивалентность массы) = 2 764 800 МДж / (3,24 * 10^-11 Дж) = 8,53 * 10^19 атомов

4. Чтобы перевести количество атомов в массу урана, нам нужно умножить количество атомов на массу одного атома урана 235U, которая составляет примерно 3,9 * 10^-25 кг.

Масса = 8,53 * 10^19 атомов * 3,9 * 10^-25 кг/атом = 33,27 кг

Таким образом, масса урана изотопа 235U, потребляемого ядерным реактором в день, составляет около 33,27 кг.

Совет: Если вам сложно запомнить формулы или значение физических констант, создайте помощник-шпаргалку или таблицу, которые можно было бы использовать для справки во время решения задач. Это поможет вам быстро находить нужные данные и упростит процесс расчётов.

Практика: Сколько массы урана, изотопа 235U, потребляется ядерным реактором в день при мощности 45 000 кВт?