Среднесуточное потребление мощности в некотором доме составляет 300 Вт. Какая масса урана - 235 должна поделиться, чтобы удовлетворить годовую потребность такого дома в энергии? Предполагается, что при каждом делении ядра высвобождается энергия 200 МэВ
Определим сколько всего энергии W будет использовано в доме за год. Это будет равно произведению мощности P потребителей на время потребления t.
(1)Количество ядер n, которые должны поделиться, чтобы выделилась такая мощность:
(2)где Еo - энергия, которую дает одно поделившееся ядро (см. условие задачи)
Согласно закону Авогадро в одном моле вещества содержится количество молекул:
Один моль урана 235 - это количество урана, масса которого численно равна атомной массе урана 235 по таблице Менделеева, а это (гуглим):
кгТаким образом, искомая необходимая масса урана может быть выражена формулой:
Да, надо бы не забыть перевести заданные в условии МэВ в Джоули, то есть
200 мегаэлектронвольт = 3,20435466 x 10-11 Джоуль
В году 31 556 926 секунд
кг
Это всего лишь 115 граммов урана хватит, чтобы обеспечить дом на целый год энергией.