На яку потужність розрахована атомна електростанція, яка має ККД 25% і використовує 150 г урану-235 протягом доби?

Для розрахунку потужності атомної електростанції, яка використовує уран-235, нам спочатку потрібно визначити енергію, яка виділяється при поділі одного ядра урану-235.

Енергія, яка виділяється при поділі одного ядра урану-235, відома і становить приблизно 200 МеВ. Тепер ми можемо розрахувати енергію, яку виділилось від 150 г урану-235 протягом одного дня.

Спочатку переведемо масу урану-235 з грамів до кілограмів, поділивши на 1000. Отже, 150 г становить 0,15 кг.

Тепер можемо розрахувати енергію, яку виділилось при поділі 0,15 кг урану-235, множимо масу на енергію одного ядра:

\[Енергія = 0,15 \, \text{кг} \times 200 \, \text{МеВ}\]

Переведемо отриману енергію з МеВ до Джоулів, множимо на коефіцієнт переведення 1 МеВ = \(1,6 \times 10^{-13}\) Дж:

\[Енергія = 0,15 \, \text{кг} \times 200 \, \text{МеВ} \times 1,6 \times 10^{-13} \, \text{Дж/МеВ}\]

Отримана енергія буде в Джоулях.

Тепер можемо розрахувати потужність атомної електростанції. Коефіцієнт корисної дії (ККД) в даному випадку становить 25%, що означає, що лише чверть енергії, що виділяється від урану, перетворюється на електричну потужність.

Отже, потужність можна розрахувати, застосовуючи наступну формулу:

\[Потужність = \frac{Енергія \times ККД}{Час}\]

У нашому випадку, час - одна доба, тобто 24 години, що еквівалентно 24 \(\times\) 60 \(\times\) 60 секунд.

Вставимо відповідні значення в формулу:

\[Потужність = \frac{0,15 \, \text{кг} \times 200 \, \text{МеВ} \times 1,6 \times 10^{-13} \, \text{Дж/МеВ} \times 0,25}{24 \times 60 \times 60 \, \text{сек}}\]

Після обчислення отримаємо значення потужності атомної електростанції, яку можна визначити на основі вказаних даних.