Яка кількість Урану-235 щоденно використовується на електростанції потужністю 15 МВ, при ККД 22%? Припускаючи

Содержание: Расчет использования Урана-235 на электростанции

Пояснение: Чтобы решить эту задачу, нам нужно знать несколько фактов о распаде и использовании урана-235.

Уран-235, являющийся изотопом урана, подвергается ядерному делению, при котором выделяется энергия. Формула для вычисления энергии, выделяющейся при распаде, известна: E = mc², где E - энергия, m - масса, c - скорость света.

Мы знаем, что электростанция имеет мощность 15 МВ (мегаватт). Отношение КПД (коэффициент полезного действия) составляет 22%, что означает, что только 22% энергии, выделяемой при делении ядра, преобразуется в электрическую энергию.

Чтобы найти количество использованного урана-235, мы должны преобразовать мощность электростанции в энергию. Поскольку 1 Ватт = 1 Дж/с, а 1 Мегаватт = 1 000 000 Ватт, мы можем записать формулу: энергия = мощность × время.

Учитывая КПД, мы можем вычислить общую энергию, полученную от распада урана-235. Затем, зная, что каждый распад урана-235 выделяет энергию, мы можем найти количество ядерных делений, произведенных в течение одного дня на электростанции.

Наконец, мы можем узнать, сколько урана-235 используется, зная, что каждое деление ядра потребляет одно ядро урана-235.

Демонстрация:
Мощность электростанции = 15 МВ (15000000 Вт)
КПД = 22%
Длительность дня = 24 часа (86400 секунд)

1. Найдем общую энергию, полученную от распада урана-235:
Общая энергия = мощность × длительность
Общая энергия = 15000000 × 86400 Дж

2. Рассчитаем энергию, преобразованную в электрическую энергию:
Электрическая энергия = общая энергия × КПД
Электрическая энергия = 15000000 × 86400 × 0.22 Дж

3. Найдем количество ядерных делений, произведенных в течение одного дня:
Количество делений = электрическая энергия / энергия, выделяющаяся при делении ядра

4. Наконец, узнаем количество использованного урана-235:
Количество использованного урана-235 = количество делений

Совет: Для лучшего понимания ядерного распада и энергии, рекомендуется более детально изучить тему ядерной физики и урана-235. Изучение формулы E = mc² и принципа работы электростанций также может быть полезным.

Закрепляющее упражнение: Предположим, что электростанция имеет мощность 10 МВ и КПД 30%. Сколько урана-235 будет использовано за день? (Учтите, что время дня составляет 24 часа)