Question

3. Атомний підводний човен розвиває потужність 60 МВт. Скільки Урану235 витрачається у реакторі човна за добу, якщо його ККД дорівнює 16,9 %? Уважайте, що внаслідок кожного поділу ядра виділяється енергія 200 МеВ​

Answer 1

Ответ:

ответ на фотографиях сверху или снизу

Answer 2

Для вирішення цієї задачі спочатку розрахуємо, яка кількість енергії виробляється в реакторі човна за добу. Ми вже знаємо, що потужність реактора дорівнює 60 МВт (1 МВт = 1 мільйон ватт), і коефіцієнт корисної дії (ККД) дорівнює 16,9%.

Спочатку переведемо потужність у ватти: 60 МВт = 60 * 10^6 Вт

Тепер розрахуємо ефективну потужність реактора, яка враховує ККД: Ефективна потужність = Потужність * ККД Ефективна потужність = (60 * 10^6 Вт) * (0,169) = 10,140,000 Вт або 10,14 МВт

Тепер ми можемо розрахувати, скільки енергії виробляється за добу:

Енергія за добу = Ефективна потужність * Час Енергія за добу = 10,14 МВт * 24 години

Тепер переведемо цю енергію у мегаелектронвольти (МеВ):

1 електронвольт (еВ) = 1.602176634 × 10^-13 МеВ

Енергія за добу = (10,14 МВт * 24 години) * (1.602176634 × 10^-13 МеВ/еВ) Енергія за добу ≈ 3.88 * 10^11 МеВ

Тепер розрахуємо, скільки атомів Урану-235 було розпущено в реакторі для вироблення цієї енергії. Для цього нам потрібно знати, скільки енергії вивільняється від розпаду одного атома Урану-235, а це 200 МеВ на атом.

Кількість атомів Урану-235 = Енергія за добу / Енергія від розпаду одного атома Урану-235 Кількість атомів Урану-235 = (3.88 * 10^11 МеВ) / (200 МеВ/атом)

Кількість атомів Урану-235 ≈ 1.94 * 10^9 атомів

Отже, для виробництва енергії у реакторі човна за добу, при ККД 16,9%, було розпущено приблизно 1.94 * 10^9 атомів Урану-235.