Question

Внаслідок поділу ядра урану виділяється близько 3,2×10^-11 Дж енергії , яка маса ядерного палива витрачається за добу блоком атомної електростанції, якщо його потужність 1 ГВт, а ККД=31%?МАСА ОДНОГО АТОМА УРАНУ=31, 9×10^-25 кг

Answer 1

Введём обозначения:
P = 1000000000 Вт. - полезная мощность блока АЭС
E = 3.2 * 10^(-11) Дж. - энергия одного атома урана
m - масса ядерного топлива для работы блока в течении секунды
M = 31.9 * 10^(-25) кг - масса атома урана
t = 86400 c. - количество секунд в сутках
k = 0.31 - КПД блока АЭС
N - расход ядерного топлива(в атомах урана) в секунду
Приступим к вычислениям:
Найдём полную затрачиваемую мощность блока:
Pз = P/k = 1000000000/0.31 =(примерно) 3225806451,6129 Вт.
Теперь вычислим расход ядерного топлива(в атомах урана) в секунду:
N = (Pз/E) = 3225806451,6129 / (3.2*10^(-11)) = 100806451612903125000 атомов урана.
Вычислим массу этих атомов:
m = N*M = 100806451612903125000 * 31.9*10^(-25) = 0,00032157258064516096875 кг.
Теперь можно узнать массу ядерного топлива затрачиваемого в сутки по формуле m*t = 0,00032157258064516096875 * 86400 = 27,7838709677419077 кг.