Скільки енергії можна вилучити з 1 г урану-235, якщо кожне ядро виділяє енергію, що дорівнює 3.2×10^-11?

Magicheskiy_Samuray

3

Эта задача связана с расчетом энергии, выделяемой в процессе деления ядра урана-235. Для того, чтобы решить задачу, нужно знать массу урана-235 и энергию, выделяемую каждым делением ядра.

Масса урана-235 составляет 1 г.

Энергия, выделяемая каждым делением ядра, составляет 3.2×10^-11 Дж.

Для того, чтобы найти общую энергию, выделяемую из 1 г урана-235, мы должны умножить массу на количество делений ядер урана-235, а затем умножить на энергию, выделяемую каждым делением.

Шаг 1: Найдем количество ядер урана-235 в 1 г. Для этого воспользуемся формулой:

\[
n = \frac{{m}}{{M}}
\]

где:
\(n\) - количество ядер,
\(m\) - масса вещества,
\(M\) - молярная масса.

Молярная масса урана-235 равна 235 г/моль. Подставим значение массы урана-235:

\[
n = \frac{{1}}{{235}}
\]

\(n \approx 0.00426\) моль.

Шаг 2: Найдем количество делений ядер урана-235. Каждое ядро делится на два, поэтому количество делений равно удвоенному количеству ядер:

\[
N = 2n
\]

Подставим значение \(n\):

\[
N = 2 \times 0.00426 = 0.00852
\]

Шаг 3: Вычислим общую энергию, выделяемую из 1 г урана-235.

Энергия, выделяемая каждым делением ядра, умножается на общее количество делений:

\[
E = N \times E_\text{ядра}
\]

где:
\(E\) - общая энергия,
\(E_\text{ядра}\) - энергия, выделяемая каждым делением ядра.

Подставим значения:

\[
E = 0.00852 \times 3.2×10^-11 = 2.7264×10^-13 \, \text{Дж}
\]

Таким образом, можно извлечь примерно \(2.7264 \times 10^{-13}\) Дж энергии из 1 г урана-235 при условии, что каждое ядро выделяет энергию, равную \(3.2×10^{-11}\) Дж.