Question

При делении одного ядра U92235 на два осколка выделяется энергия 200 МэВ. Какая энергия освобождается при «сжигании» 6,2 г этого изотопа? Массу одного нуклона считать равной 1,67 ⋅ 10−24 г. Ответ записать в стандартном виде a ⋅ 10n, где 1

Answer 1

Ответ:

Ответ: 1,1 ⋅ 10^24 МэВ.

. Масса изотопа урана m = 235⋅1,67 ⋅ 10−24 г.

2. Количество атомов в куске урана N = 2,2 г /(235⋅1,67⋅10−24 г)

3. Энергия, которая выделяется E = 2,2 г ⋅ 200 МэВ /(235⋅1,67⋅10−24 г) =  1,1 ⋅ 1024 МэВ.

Answer 2

Давайте разберёмся с этим вопросом.

У вас есть информация о том, что при делении ядра U-235 выделяется 200 МэВ энергии. Также дана масса одного нуклона, которая составляет 1,67 ⋅ 10^-24 г.

Первым шагом нужно вычислить, сколько нуклонов содержится в 6,2 г изотопа U-235. Для этого разделим массу на массу одного нуклона:

$\text{количество нуклонов} = \frac{\text{масса изотопа}}{\text{масса одного нуклона}} = \frac{6.2 \, \text{г}}{1.67 \times 10^{-24} \, \text{г/нуклон}}$

Теперь, чтобы найти общую энергию, которая может быть высвобождена при "сжигании" данного количества изотопа U-235, мы умножим количество нуклонов на энергию, выделяемую при делении одного ядра:

$\text{общая энергия} = \text{количество нуклонов} \times \text{энергия на деление одного ядра}$

$\text{общая энергия} = \frac{6.2 \, \text{г}}{1.67 \times 10^{-24} \, \text{г/нуклон}} \times 200 \, \text{МэВ}$

Теперь выполним вычисления:

$\text{общая энергия} = \frac{6.2 \times 10^3 \, \text{мг}}{1.67 \times 10^{-24} \, \text{г/нуклон}} \times 200 \times 10^6 \, \text{эВ}$

$\text{общая энергия} = \frac{6.2 \times 10^3 \times 200 \times 10^6}{1.67 \times 10^{-24}} \, \text{эВ} \approx 7.39 \times 10^{13} \, \text{эВ}$

Теперь представим эту энергию в стандартной форме $a \times 10^n$:

$7.39 \times 10^{13} \, \text{эВ} = 7.39 \times 10^{13} \, \text{эВ} = 7.39 \times 10^{13} \times 1 \, \text{эВ} = 7.39 \times 10^{13} \times 1 \times 10^{-9} \, \text{ГэВ} = 7.39 \times 10^{4} \, \text{ГэВ}$

Итак, при "сжигании" 6,2 г изотопа U-235 освобождается около $7.39 \times 10^{4}$ ГэВ энергии.