Якому темпу поділу маса урану повинна піддаватися за хвилину, щоб досягти потужності ядерного джерела енергії 3.2 кВт?

Суть вопроса: Расчет мощности ядерного источника энергии

Пояснение:
Для решения задачи о расчете темпа деления массы урана в минуту, чтобы достичь мощности ядерного источника энергии 3.2 кВт, мы можем воспользоваться формулой:

Потужность = Количество делений × Энергия, выделенная одним делением

В данной задаче мы знаем, что энергия, выделяемая одним делением ядра урана, равна 3.2×10^-11 Дж. Дано, что масса одного ядра урана составляет 3.9×10^-25 кг. Мы не учитываем массу электронов.

Пусть х - это искомый темп деления массы урана в минуту.

Тогда, по формуле:

3.2 кВт = х × (3.9×10^-25 кг) × (3.2×10^-11 Дж)

Переведем 3.2 кВт в Дж:

3.2 кВт = 3.2×10^3 Вт = 3.2×10^3 Дж/с

Заменим в формуле:

3.2×10^3 Дж/с = х × (3.9×10^-25 кг) × (3.2×10^-11 Дж)

Раскроем скобки и решим уравнение относительно х:

х = (3.2×10^3 Дж/с) / ((3.9×10^-25 кг) × (3.2×10^-11 Дж))

х ≈ 2.56×10^15 делений/минуту

Например:
Если энергия, выделяемая одним делением ядра урана, равна 3.2×10^-11 Дж, а масса одного ядра урана составляет 3.9×10^-25 кг, то какой темп деления массы урана в минуту необходим для достижения мощности ядерного источника энергии 3.2 кВт?

Совет:
Для понимания этой темы важно иметь представление о понятии мощности ядерного источника энергии, а также знать формулу и единицы измерения энергии. Также имеет смысл провести дополнительные исследования о ядерной энергии и ядерном делении.

Упражнение:
Предположим, энергия, выделяемая одним делением ядра урана, равна 4.8×10^-13 Дж, а масса одного ядра урана составляет 5.2×10^-26 кг. Какой темп деления массы урана в минуту необходим для достижения мощности ядерного источника энергии 5.6 кВт?

Тема: Вычисление темпа деления урана

Объяснение: Чтобы рассчитать темп деления урана, мы можем использовать информацию об энергии, выделяемой при делении одного ядра урана, и требуемой мощности ядерного источника энергии.

Сначала мы должны рассчитать количество энергии, выделяемое одним ядром урана за одно деление. Данная информация составляет 3.2×10^-11 Дж.

Затем мы можем использовать это значение энергии в формуле для вычисления темпа деления урана. Темп деления урана можно рассчитать как отношение требуемой мощности к энергии, выделяемой одним ядром урана за деление.

Таким образом, мы получаем следующую формулу:

Темп деления урана = Требуемая мощность / Энергия, выделяемая одним ядром урана

Вставляя значения, мы получаем:

Темп деления урана = 3.2 кВт / (3.2×10^-11 Дж)

Вычисляя эту формулу, получим значение темпа деления урана.

Дополнительный материал:
Требуется рассчитать темп деления урана, чтобы достичь потока мощности 3.2 кВт.

Совет: Чтение изучаемой темы в ядерной физике поможет лучше понять процесс деления урана и его связь с выделяемой энергией.

Дополнительное упражнение:
Требуется рассчитать темп деления урана, чтобы достичь потока мощности 4.5 кВт, если энергия, выделяемая одним ядром урана за деление, составляет 2.8×10^-11 Дж.