Сколько энергии будет выделяться при полном делении ядер, содержащихся в 5,1 г урана?

Предмет вопроса: Расчет энергии при делении ядер

Пояснение: При делении ядер атомных частиц происходит ядерный распад, в результате которого выделяется энергия. Одно из самых известных веществ, которые могут претерпевать деление ядер, - это уран. Один из его изотопов - уран-235, обычно используется в ядерной энергетике.

Когда ядро уран-235 делится, образуются два более легких ядра (обычно барий и криптон), а также несколько нейтронов и выделяется энергия. Масса полученных продуктов ядерного распада будет меньше, чем масса исходного урана-235.

Чтобы рассчитать количество выделяющейся энергии, мы можем использовать формулу, предложенную Альбертом Эйнштейном: E = mc^2, где E - энергия, m - изменение массы и c - скорость света.

Перейдем к решению примера:

Доп. материал:

Масса урана: 5,1 г
Масса деления ядер: изменение массы будет зависеть от продуктов деления ядра именно уран-235; давайте сопоставим это со средней массой бария и криптона, полученной в результате деления ядер урана-235, которая составляет примерно 137,327 г.

Изменение массы = Масса урана - (Масса бария + Масса криптона)

Изменение массы = 5,1 г - 137,327 г

Изменение массы = -132,227 г

Теперь мы можем использовать формулу:
E = mc^2

E = (-132,227 г) * (3 * 10^8 м/с)^2

E = -1,19 * 10^19 Дж (энергия выделяется)

Совет: Для лучшего понимания этой темы рекомендуется изучить ядерные реакции, принципы ядерного распада и формулу Эйнштейна, чтобы лучше понять связь между массой и энергией.

Задание: При делении 3 г урана-235, сколько энергии будет выделяться?