Яка маса урану потрібна для поділу в хвилину, щоб досягнути потужності ядерного джерела енергії в 3.2 кВт? Припустимо

Добре, давайте решимо эту задачу пошагово.

1. Нам дана потужність ядерного джерела енергії - 3.2 кВт, а також енергія, яка виділяється при поділі одного ядра урану - 3.2×10^-11 Дж.

2. Ми хочемо знати, яка маса урану потрібна для поділу в хвилину, щоб досягнути цієї потужності.

3. Нам також дана маса одного ядра урану - 3.9×10^-25 кг.

4. Давайте використовуватимемо наступну формулу:

Енергія = потужність × час.

Ми знаємо, що потужність дорівнює 3.2 кВт, а час - 1 хвилина, оскільки ми шукаємо масу урану "потрібну для поділу в хвилину".

Отже, Енергія = 3.2 кВт × 1 хв = 3.2 кВт × 60 с = 192 Дж.

5. Тепер ми можемо знайти кількість поділів ядра урану, які складаються.

Кількість поділів = Енергія, виділена від одного ядра урану / Енергія, виділена при поділі одного ядра урану.

Підставляючи числові значення, ми отримуємо:

Кількість поділів = 192 Дж / (3.2×10^-11 Дж) = 6×10^12 поділів.

6. Нарешті, ми можемо знайти загальну масу урану, поділену протягом однієї хвилини, щоб досягнути даної потужності.

Загальна маса урану = Кількість поділів × Маса одного ядра урану.

Підставляючи числові значення, ми отримуємо:

Загальна маса урану = (6×10^12 поділів) × (3.9×10^-25 кг) = 2.34×10^-12 кг.

Отже, маса урану, необхідна для поділу в хвилину, щоб досягнути потужності ядерного джерела енергії в 3.2 кВт, становить 2.34×10^-12 кг.