Question

При давление изотопа урана 235⇅92 U освобождается энергия 200 МэВ. какое количество урана расходуется в сутки на атомной электростанции мощностью 5000 кВт , при КПД , равно 17%?

Answer 1

Если КПД k=17%=0.17, то для получения полезной мощности P0=5 мВт требуется мощность P=P0/k;
Чтобы получить такую мощность надо чтобы в секунду распадалось количество атомов n=E/p, где p - энергия одного распада (в Джоулях), а E=P/1c - Энергия станции за одну секунду.
p=2*10^8*1.6*10-19=3,2*10^-11 Дж.
В секунду распадается количество вещества равное N=n/Na, где Na -  постоянная Авогадро. Это соответствует массе равной m=N*92/1000.
m=92E/(1000*p*Na); а за сутки M=86400*m;
M=86400*92E/(1000*p*Na);
M=7948.8*P0/(k*p*Na);
M=7948.8*5*10^6/(0.17*3.2*10^-11*6,022*10^23);
M=0.01 кг.