Скільки маси Урану-235 спалюється в реакторі атомної електростанції за годину, якщо її електрична потужність становить

Солнечный_Шарм

70

Для решения этой задачи мы можем использовать следующие формулы:

1. Электричная потужность (P) можно выразить через количество энергии (E), используемое за единицу времени (t):
\[P = \frac{E}{t}\]

2. КПД (η) электростанции можно выразить через отношение полезной энергии (Eп) к затраченной энергии (Eз):
\[\eta = \frac{Eп}{Eз}\]

Сначала нам нужно найти количество энергии, используемое за один час электростанцией. Для этого мы можем воспользоваться формулой:
\[E = Pt\]
где P - электрическая потужность, t - время.

Дано, что электрическая потужность составляет 320 МВт и время равно 1 час. Подставим эти значения в формулу:
\[E = 320 \cdot 10^6 \cdot 1 = 320 \cdot 10^6 \, \text{Дж}\]

Теперь мы можем найти полезную энергию (Eп) и затраченную энергию (Eз), воспользовавшись формулой для КПД электростанции:
\[\eta = \frac{Eп}{Eз}\]

Полезная энергия (Eп) - это количество энергии, которое превращается в электрическую энергию, т.е. равно общей энергии (E).
Затраченная энергия (Eз) - это количество энергии, уходящее в другие виды энергии, например, в тепловую.

Теперь подставим значение общей энергии (E) в формулу для КПД:
\[\eta = \frac{E}{Eз}\]
\[\eta = \frac{320 \cdot 10^6}{Eз}\]

Так как нам известен КПД электростанции (η) и общая энергия (E), мы можем найти затраченную энергию (Eз) следующим образом:
\[Eз = \frac{320 \cdot 10^6}{\eta}\]

Теперь мы можем посчитать массу Урана-235, который сгорает за один час. Для этого мы знаем, что каждый Уран-235 атом выделяет 200 МэВ энергии при расщеплении.
\[Eз = \text{масса}\times 200 \times 10^6\]
\[\text{масса} = \frac{Eз}{200 \times 10^6}\]

Подставив значение Eз в формулу для массы, получаем:
\[\text{масса} = \frac{\frac{320 \cdot 10^6}{\eta}}{200 \times 10^6}\]

Таким образом, мы можем найти массу Урану-235, которая сгорает в реакторе атомной электростанции за один час, зная КПД электростанции (η). Остается только вставить значение КПД (η) и решить эту формулу численно для получения конечного ответа.