Скільки корисної енергії в реакторах АЕС, якщо спалюється 100 г Урану-235, а ККД електростанції становить 30 %? Вважайте, що внаслідок поділу кожного ядра Урану виділяється енергія 3,2·10-11 Дж, а маса атома Урану-235 дорівнює 3,9-10-25 кг.

Ответ:

100 г Урану-235 рівно 100/0,000039=2.5·10^22 ядер.

Енергія, яка виділяється внаслідок поділу кожного ядра Урану, становить 3,2·10-11 Дж/ядро, тому загальна енергія, яка виділяється при спалюванні 100 г Урану-235, становить 3,2·10-11 Дж/ядро * 2.5·10^22 ядер = 8 Дж.

ККД електростанції становить 30 %, тому корисна енергія, яку може виділити електростанція, становить 8 Дж * 30% = 2.4 Дж.

Корисна енергія, що виділяється в результаті розпаду поділу ядер Урану-235 дорівнює:

3,2·10-11 Дж·(100 г / 3,9·10-25 кг) = 8·1013 Дж.

Корисна енергія, яку можна отримати з цього масштабу Урану-235 при ККД 30% становить:

8·1013 Дж·0,3 = 2,4·1013 Дж.