Скільки енергії буде видалено під час поділу всіх атомів урану-238, які містяться в 1,95 кг урану?

Солнечный_Бриз

68

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для вычисления энергии, которая выделяется при делении ядер. Эта формула известна как формула Эйнштейна:

\[E=mc^2\]

Где:
\(E\) - энергия, выделяющаяся при делении ядерной реакции,
\(m\) - масса материала, подвергающегося делению,
\(c\) - скорость света в вакууме (\(c \approx 3 \times 10^8 \, \text{м/с}\)).

Для решения задачи, сначала необходимо найти массу всех атомов урана-238, которые содержатся в 1,95 кг урана. Атомный массовый номер урана-238 равен 238 единиц. Поскольку каждый атом содержит один ядро, мы можем написать следующее:

\[m = \frac{{\text{масса урана-238}}}{{\text{массовое число урана-238}}}\]

\[m = \frac{{1,95 \, \text{кг}}}{{238}}\]

После подстановки исходных значений, получим:

\[m \approx 8,19 \times 10^{-3} \, \text{кг}\]

Теперь, чтобы найти энергию, выделяющуюся при делении всех атомов урана-238, мы можем использовать формулу Эйнштейна:

\[E = mc^2\]

\[E = (8,19 \times 10^{-3} \, \text{кг}) \times (3 \times 10^8 \, \text{м/с})^2\]

После выполнения расчетов, получим:

\[E \approx 7,37 \times 10^{17} \, \text{джоулей}\]

Таким образом, в результате деления всех атомов урана-238, содержащихся в 1,95 кг урана, выделится приблизительно \(7,37 \times 10^{17}\) джоулей энергии.