1. Сколько урана-235 расходуется на борту атомной лодки в течение одного дня, при постоянном потреблении мощности

Летающая_Жирафа_4788

69

1. Для решения этой задачи мы можем использовать формулу, связывающую энергию, время и мощность: \(E = P \cdot t\), где \(E\) - энергия, \(P\) - мощность, а \(t\) - время.

Из условия задачи известно, что мощность равна 60 МВт и время равно 1 день. Найдем энергию, используя формулу: \(E = 60 \cdot 10^6 \cdot 24\).

Таким образом, за один день на борту атомной лодки расходуется \(E = 60 \cdot 10^6 \cdot 24\) Дж энергии урана-235.

2. Для решения этой задачи мы можем использовать формулу, связывающую энергию и массу: \(E = mc^2\), где \(E\) - энергия, \(m\) - масса, а \(c\) - скорость света.

Из условия задачи известно, что масса образца урана-235 равна 60 кг. Для расчета энергии, которая будет освобождена при делении 0,1% ядер, нам нужно учесть только 0,1% от массы образца, то есть 0,1% от 60 кг.

Теперь подставим значения в формулу: \(E = 0,001 \cdot 60 \cdot (3 \cdot 10^8)^2\).

Таким образом, энергия, которая будет освобождена при делении 0,1% ядер урана-235 массой 60 кг, составит \(E = 0,001 \cdot 60 \cdot (3 \cdot 10^8)^2\) Дж.

Для определения мощности взрыва при продолжительности реакции 10–6 с, мы можем использовать формулу: \(P = \frac{E}{t}\), где \(P\) - мощность, \(E\) - энергия, \(t\) - время.

Подставим значения: \(P = \frac{0,001 \cdot 60 \cdot (3 \cdot 10^8)^2}{10^{-6}}\).

Таким образом, мощность взрыва при продолжительности реакции 10–6 с составит \(P = \frac{0,001 \cdot 60 \cdot (3 \cdot 10^8)^2}{10^{-6}}\) Вт.

3. Для расчета годового расхода урана-235 на атомной электростанции мы можем использовать формулу, связывающую энергию, время и мощность: \(E = P \cdot t\), где \(E\) - энергия, \(P\) - мощность, а \(t\) - время.

Из условия задачи известно, что КПД электростанции равен 20%, мощность равна 0,5 МВт, а год состоит из 365 дней.

Таким образом, годовой расход урана-235 на атомной электростанции составит \(E = 0,5 \cdot 10^6 \cdot 24 \cdot 365 \cdot \frac{1}{0,2}\) Дж.

Чтобы сравнить годовой расход урана-235 на атомной электростанции с годовым расходом каменного угля на тепловой электростанции той же мощности, мы должны знать энергетическую эффективность тепловой электростанции. Если эффективность тепловой электростанции также составляет 20%, то годовой расход каменного угля на тепловой электростанции будет таким же.

Пожалуйста, обратите внимание, что данная информация является примером решения задачи и реальные значения могут отличаться в зависимости от конкретных условий и предоставленных данных.