Условие задачи:
Сколько ядер \(_{92}^{235}U\) должно делиться в 1 с, чтобы мощность ядерного реактора была равна 1 Вт, если при делении одного ядра урана выделяется 200 МэВ энергии?
Задача №11.10.2 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Дано:
\(t=1\) с, \(P=1\) Вт, \(E_0=200\) МэВ, \(N-?\)
Решение задачи:
Мощность ядерного реактора \(P\) равна отношению энергии \(E\), выделяющейся при делении ядер урана, на время \(t\), за которое эти деления произошли, то есть:
\[P = \frac{E}{t}\;\;\;\;(1)\]
Очевидно, что энергия \(E\) равна произведению количества атомов (ядер) урана \(N\) на энергию, выделяющуюся при делении одного ядра изотопа урана \(E_0\), то есть:
\[E = N{E_0}\;\;\;\;(2)\]
Подставим выражение (2) в формулу (1), тогда:
\[P = \frac{{N{E_0}}}{t}\]
Значит искомое число ядер урана \(N\) можно найти по формуле:
\[N = \frac{{Pt}}{{{E_0}}}\]
Задача решена в общем виде, подставим данные задачи в полученную формулу и посчитаем численный ответ (1 эВ = 1,6·10-19 Дж):
\[N = \frac{{1 \cdot 1}}{{200 \cdot {{10}^6} \cdot 1,6 \cdot {{10}^{ – 19}}}} = 3,125 \cdot {10^{10}}\]
Ответ: 3,125·1010.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Смотрите также задачи:
11.10.1 При делении одного ядра изотопа урана-235 освобождается 200 МэВ энергии. Определить
11.10.3 При делении одного ядра изотопа 92U235 освобождается 200 МэВ энергии. Определить
11.10.4 При реакции деления ядер урана-235 выделилось 1,204*10^26 МэВ энергии. Определить