Скільки урану необхідно використати, щоб випромінюванням радіоактивного розпаду видалося 6,2×10 в чотирнадцятій джоулів

Тема урока: Расчет количества урана для высвобождения заданной энергии

Разъяснение: Для решения этой задачи нам необходимо вычислить количество урана, необходимое для высвобождения заданной энергии. По условию, энергия, высвобождаемая при распаде одного атома урана, составляет 200 МэВ.

Для начала, получим количество энергии, высвобожденной распадом одного атома, в Джоулях. Для этого воспользуемся следующим уравнением: 1 электронвольт (эВ) = 1,6 × 10^(-19) Дж.

Используя это соотношение, можно перевести энергию распада из МэВ в Дж: 200 МэВ × 1,6 × 10^(-19) Дж/эВ = 3,2 × 10^(-17) Дж/атом.

Далее, чтобы узнать количество урана, необходимое для высвобождения 6,2 × 10^14 Дж энергии, мы разделим общую энергию на энергию, выделенную одним атомом: 6,2 × 10^14 Дж / (3,2 × 10^(-17) Дж/атом).

Подсчитав данное выражение, получаем конечный результат: 1,9375 × 10^31 атом урана необходимо для высвобождения заданной энергии.

Пример: Рассчитайте, сколько атомов урана необходимо использовать для высвобождения энергии 6,2 × 10^14 Дж при энергии распада одного атома урана, равной 200 МэВ.

Совет: Для более легкого понимания задачи рекомендуется ознакомиться с основными понятиями радиоактивного распада, атомной энергии и конвертированием единиц измерения энергии. Используйте соотношение 1 МэВ = 1,6 × 10^(-13) Дж для преобразования единиц измерения энергии.

Проверочное упражнение: Сколько энергии высвободится при распаде 3 × 10^24 атомов урана, если энергия распада одного атома равна 250 МэВ? (Ответ дайте в джоулях).