Определите эффективность атомной электростанции мощностью 6 МВт, при использовании 35 г урана-235 в реакторе в течение

Groza

3

Чтобы определить эффективность атомной электростанции, нам необходимо вычислить энергию, произведенную станцией, и разделить ее на всю энергию, которую можно получить от урана-235.

Шаг 1: Найдем общую энергию, произведенную атомной электростанцией за сутки.

Мощность атомной электростанции составляет 6 МВт. Здесь "МВт" означает мегаватты, причем 1 МВт = 1 миллион ватт. Чтобы найти энергию, произведенную станцией за сутки, мы умножим ее мощность на время работы.

1 Мегаватт-час (МВт·ч) равен 3,6 миллиона джоулей (Мдж). Поскольку сутки содержат 24 часа, это дает нам:

Энергия = Мощность × Время = 6 МВт × 24 часа = 144 МВт·ч = 144 × 10^6 Вт·ч = 144 × 10^6 × 3,6 × 10^6 Дж.

Вычислим это значение:

Энергия = 144 × 10^6 × 3,6 × 10^6 Дж.

Шаг 2: Найдем энергию, которую можно получить от урана-235.

Задача дает нам информацию о количестве урана-235, выделяющегося при делении одного его ядра. Согласно условию, выделяется 200 МэВ (миллионов электрон-вольт) энергии от одного деления уранового ядра.

35 г урана-235 это 35000 миллиграмм (мг). Молекулярная масса урана-235 составляет около 235 г/моль, поэтому мы можем вычислить количество молей урана-235:

Количество молей = масса / молекулярная масса = 35000 мг / 235 г/моль.

Поскольку каждое деление ядра урана-235 выделяет 200 МэВ, общая энергия, которую можно получить от 35 г урана-235, составляет:

Энергия = Количество молей × Энергия на одно деление = (35000 мг / 235 г/моль) × (200 МэВ/деление).

Шаг 3: Найдем эффективность.

Чтобы найти эффективность, мы разделим энергию, произведенную электростанцией, на энергию, которую можно получить от урана-235, и умножим на 100%, чтобы получить значение в процентах:

Эффективность = (Энергия, произведенная электростанцией / Энергия от урана-235) × 100%.

Подставим значения в формулу:

Эффективность = (144 × 10^6 × 3,6 × 10^6 Дж) / [(35000 мг / 235 г/моль) × (200 МэВ/деление)] × 100%.

Теперь мы можем вычислить эффективность электростанции, проведя необходимые вычисления.