Яка кількість Урану-235 щодня використовується на атомній електростанції потужністю 15 МБ, при урахуванні ККД 22%?

  • 39
Яка кількість Урану-235 щодня використовується на атомній електростанції потужністю 15 МБ, при урахуванні ККД 22%? Припустимо, що кожен ядерний поділ випромінює 200 Мев енергії.
Евгеньевич
17
Щоб вирішити цю задачу, нам потрібно спочатку знайти кількість енергії, виробленої на атомній електростанції за день, а потім перевести цю енергію в кількість поділених ядер Урану-235.

Крок 1: Знаходження енергії, виробленої станцією за день
Потужність електростанції дана у вигляді 15 МВт (мегаватт). Щоб знайти кількість енергії, виробленої станцією за день, ми маємо помножити потужність на кількість годин у день. Враховуючи, що у добі 24 години, отримаємо наступну формулу:

Енергія=ПотужністьЧасЕнергія=ПотужністьЧас

Енергія=15МВт24годЕнергія=15МВт24год

Енергія=360МВтгодЕнергія=360МВтгод

Крок 2: Переведення енергії в кількість поділених ядер Урану-235
Відомо, що кожен ядерний поділ Урану-235 випромінює 200 Мев (мегаэлектронвольт) енергії. Знаючи кількість енергії, виробленої на станції за добу (360 МВт · год), ми можемо поділити її на енергію, вироблену при одному ядерному поділі:

КількістьподіленихядерУрану235=ЕнергіяЕнергіянаодинядернийподілКількістьподіленихядерУрану235=ЕнергіяЕнергіянаодинядернийподіл

КількістьподіленихядерУрану235=360МВтгод200МевКількістьподіленихядерУрану235=360МВтгод200Мев

Крок 3: Обчислення кількості поділеного Урану-235
Для подальших обчислень ми маємо перевести одиниці вимірювання.
1 Мегаэлектронвольт (Мев) = 106106 Электронвольт (эВ)
1 Мэгаватт-година (МВт·год) = 3.610123.61012 Дж

360МВтгод200Мев=360МВтгод(3.61012ДжМВтгод)200Мев(1МэВ106эВ)360МВтгод200Мев=360МВтгод(3.61012ДжМВтгод)200Мев(1МэВ106эВ)

=360\cancelМВтгод(3.61012Дж\cancelМВтгод)200\cancelМэВ(1эВ106эВ)=360\cancelМВтгод(3.61012Дж\cancelМВтгод)200\cancelМэВ(1эВ106эВ)

=3603.61012Дж200106эВ=3603.61012Дж200106эВ

=12961012Дж200106эВ=12961012Дж200106эВ

=1296106Дж2001эВ=1296106Дж2001эВ

=1296200106Дж/эВ=1296200106Дж/эВ

=6.48106Дж/эВ=6.48106Дж/эВ

Отже, в результаті, на атомній електростанції потужністю 15 МБ, при урахуванні ККД 22%, використовується приблизно 6.481066.48106 поділених ядер Урану-235 щодня.