Сколько энергии высвободится при радиоактивном распаде всех атомов урана, находящихся в 1,95 кг? Масса атома урана

Тема урока: Радиоактивный распад и высвобождение энергии

Разъяснение: Радиоактивный распад является процессом, при котором ядро атома нестабильного элемента претерпевает изменения, выделяя при этом энергию. Энергия, высвобождающаяся при радиоактивном распаде, можно рассчитать с использованием формулы Эйнштейна: E = mc^2, где E - энергия, m - масса и c - скорость света.

Для решения данной задачи нам необходимо найти общее количество атомов урана в 1,95 кг исходя из данных, что масса одного атома урана составляет 3,9 · 10^(-25) кг. Затем мы умножим это количество на энергию, высвобождающуюся при распаде одного атома урана.

Шаги решения задачи:
Шаг 1: Найдем количество атомов урана в 1,95 кг:
Масса атома урана: 3,9 · 10^(-25) кг
Масса 1,95 кг урана содержит: (1,95 кг) / (3,9 · 10^(-25) кг/атом) = 5,00 · 10^24 атомов

Шаг 2: Найдем энергию, высвобождающуюся при распаде одного атома урана:
Дано, что при распаде одного атома урана высвобождается энергия в размере: 4,5 · 10^(-11) Дж

Шаг 3: Найдем общую энергию, высвобождающуюся при радиоактивном распаде всех атомов урана:
Общая энергия = (Количество атомов урана) × (Энергия, высвобождающаяся при распаде одного атома урана)
Общая энергия = (5,00 · 10^24 атомов) × (4,5 · 10^(-11) Дж/атом)

Демонстрация:
Дано: Масса урана - 1,95 кг, масса атома урана - 3,9 · 10^(-25) кг, энергия, высвобождающаяся при распаде - 4,5 · 10^(-11) Дж.
Решение:
Шаг 1: Количество атомов урана = (1,95 кг) / (3,9 · 10^(-25) кг/атом) = 5,00 · 10^24 атомов.
Шаг 2: Общая энергия = (5,00 · 10^24 атомов) × (4,5 · 10^(-11) Дж/атом) = 2,25 · 10^14 Дж.

Совет: Для лучшего понимания радиоактивного распада и вычисления энергии, рекомендуется изучить основы физики, включая принципы ядерного распада и изучение формулы Эйнштейна (E = mc^2).

Проверочное упражнение: Сколько энергии высвободится при радиоактивном распаде 3,2 кг всех атомов урана, при условии, что масса атома урана составляет 4,8 · 10^(-25) кг, а энергия, высвобождающаяся при распаде одного атома урана, равна 5,2 · 10^(-11) Дж/атом?