Задача 3. Определить расход урана-235 в ядерном реакторе атомной электростанции за 1 сутки

Определить расход урана-235 в ядерном реакторе атомной электростанции за 1 сутки. Электрическая мощность электростанции равна 15 МВт, КПД электростанции составляет 20 %. Считать, что при каждом акте деления ядра урана-235 выделяется энергия 200 МэВ.

Дано:	Решение:
МВт = Вт МэВ = Дж t =1сутки = с	КПД электростанции определяется из соотношения: , откуда находим тепловую мощность станции: .
m -?

Выразим тепловую энергию электростанции, вырабатываемую за время t:

.

Исходя из этих данных, найдем число распавшихся атомов N за сутки:

N = .

Выразим массу урана, распавшегося за сутки

,

где N – количество атомов, распавшихся за сутки; m – молярная масса урана ( кг/моль); N _A – число Авогадро ( моль^-1).

.
Подставим числовые значения

.

Задачи

«Практическая работа № 5»

1. Определить температуру и энергетическую светимость абсолютно черного тела, если максимум энергии спектра излучения приходится на длину волны 600 нм.

2. Вычислить энергию (в кВт ), излучаемую за сутки с площади 0, 5 м² нагревателя, температура которого 70 ^оС. Считать, что нагреватель излучает как серое тело с коэффициентом поглощения 0, 3.

3. Красная граница фотоэффекта для цинка составляет 310 нм. Определить максимальную кинетическую энергию (в электрон-вольтах) фотоэлектронов и задерживающую разность потенциалов, если на цинк падает ультрафиолетовое излучение с длиной волны 200 нм.

4. Фотоэлектроны, вылетающие с поверхности серебряной пластины, полностью задерживаются при приложении задерживающей разности потенциалов, равной 8 В. Найти длину волны излучения, падающего на фотокатод.

5. Красная граница фотоэффекта для вольфрама равна 275 нм. Определить задерживающую разность потенциалов для электронов, вырываемых из вольфрама светом с длиной волны 180 нм.

6. Найти наибольшую и наименьшую длины волн в видимой области спектра излучения атома водорода.

7. Как изменилась энергия электрона в атоме водорода при испускании атомом фотона с частотой ?

8. Диаметр пузырька в жидководородной пузырьковой камере составляет величину порядка . Рассчитать неопределенность в измерении скоростей электрона и -частицы в такой камере, если неопределенность координаты принять равной диаметру пузырька.

9. Среднее время жизни атома в возбужденном состоянии составляет с. При переходе в основное состояние атом испустил фотон с длиной волны мкм. Оценить энергию фотона и неопределенность его длины волны.

10. Определить длину волны де Бройля для протона, движущегося со средней квадратичной скоростью при Т = 300 К.

11. Определить длину волны де Бройля протона, движущегося в магнитном поле с индукцией 1мТл по окружности радиусом 10 см.

12. Найти удельное сопротивление чистого германиевого образца при температуре 100 ^оС, если при 20 ^оС оно составляет величину 0, 5 Ом .

13. Найти удельную энергию связи и . Какое из этих ядер более устойчиво?

14. Найти минимальную энергию - кванта, достаточную для осуществления реакции деления первоначально покоившегося дейтрона - лучами: .