Каково количество ядерного горючего (урана-235), которое каждый день расходует атомная электростанция мощностью

Чтобы решить эту задачу, нужно следовать нескольким шагам.

Шаг 1: Найдите выходную энергию электростанции.
Для этого нужно умножить мощность электростанции на ее КПД. Мощность электростанции дана в мегаваттах (МВт). КПД, или Коэффициент полезного действия, измеряется в процентах.

Выходная энергия электростанции = Мощность электростанции × КПД / 100

В нашем случае, мощность электростанции составляет 600 МВт, а КПД - 28%.

Выходная энергия электростанции = 600 МВт × 28% / 100

Шаг 2: Найдите энергию, выделяемую каждым делением ядра урана-235.
Энергия, выделяемая каждым делением урана-235, называется энергией деления. Ее значение составляет приблизительно 200 МэВ (мегаэлектронвольт).

Шаг 3: Расчитайте количество ядерного горючего, расходуемого каждый день электростанцией.
Для этого нужно разделить выходную энергию электростанции на энергию деления каждого ядра урана-235.

Количество ядерного горючего = Выходная энергия электростанции / Энергия деления каждого ядра

Подставим значения и произведем вычисления:

Количество ядерного горючего = (600 МВт × 28% / 100) / 200 МэВ

Применим преобразование единиц измерения:
1 МэВ = \(1,602 × 10^{-13}\) джоулей

Тогда формула станет:

Количество ядерного горючего = (600 × 10^6 Вт × 0,28 / 100) / (200 × \(1,602 × 10^{-13}\)) джоулей

Теперь выполним вычисления и приведем ответ:

Количество ядерного горючего = (168 × 10^6) / (320,4 × \(10^{-13}\)) моль

Количество ядерного горючего ≈ 5,256 × \(10^{23}\) молекул или атомов урана-235, которые каждый день расходует электростанция мощностью 600 МВт при КПД 28%.