Яку енергію виділиться під час поділу всіх ядер урану, що містяться в зразку масою 4, якщо при поділі одного ядра

Для решения этой задачи нам понадобится знать энергетический выход, то есть энергию, выделяющуюся при распаде одного ядра урана-236. У нас дано, что при поділу одного ядра урану-236 выделяется энергия в размере 3,2*10_-11 (в научной нотации это будет 3,2*10^(-11)).

Для вычисления энергии, выделяющейся при делении всех ядер урана в зразке массой 4, мы будем использовать закон сохранения энергии и находим общее количество ядер урана в этом зразке. Затем мы перемножаем это количество на энергию, полученную при делении одного ядра, чтобы найти общую энергию, выделяющуюся в результате.

Для начала, нам нужно вычислить количество ядер урана в зразке массой 4. Мы можем использовать информацию о молярной массе урана для этого вычисления. Зная молярную массу урана и массу зразка, мы можем вычислить количество молей урана в зразке.

Молярная масса урана, обозначаемая как M, равна 236 г/моль (масса одного моля урана-236). Масса зразка, обозначаемая как m, равна 4 г.

Теперь мы можем использовать формулу для вычисления количества молей:

\[n = \frac{m}{M}\]

Подставив значения, получаем:

\[n = \frac{4}{236}\]

Теперь посчитаем количество ядер урана в зразке, зная, что в одном моле вещества содержится примерно 6,02214076 × 10^23 частиц (это называется постоянной Авогадро):

\[N = n \times N_A\]

где \(N\) - количество ядер урана, \(n\) - количество молей урана в зразке, \(N_A\) - число Авогадро.

Подставив значения, получаем:

\[N = \frac{4}{236} \times 6,02214076 \times 10^23\]

Теперь, зная количество ядер урана в зразке, мы можем найти общую энергию, выделяющуюся при распаде всех ядер. Для этого мы умножим количество ядер на энергию, выделяющуюся при делении одного ядра:

\[E_{\text{общ}} = N \times E_{\text{дел}}\]

где \(E_{\text{общ}}\) - общая энергия, \(N\) - количество ядер урана, \(E_{\text{дел}}\) - энергия, выделяющаяся при делении одного ядра.

Подставив значения, получаем:

\[E_{\text{общ}} = \frac{4}{236} \times 6,02214076 \times 10^23 \times 3,2 \times 10^{-11}\]

Теперь можем вычислить эту формулу с помощью калькулятора или компьютера:

\[E_{\text{общ}} \approx 2,725 \times 10^9 \text{ Дж}\]

Итак, общая энергия, выделяющаяся при распаде всех ядер урана в зразке массой 4, составляет примерно 2,725 миллиарда джоулей.