Для того чтобы рассчитать электрическую мощность атомной электрической станции, нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

1. Определение энергии, выделяющейся при распаде урана-235.

При делении одного атома урана-235 выделяется примерно 200 МэВ (мегаэлектронвольт) энергии. Для перевода этой энергии в более удобные единицы, используем следующее:

• 1 МэВ = 1.6 * 10^(-13) Дж.
• Таким образом, энергия, выделяющаяся при делении одного атома урана-235, будет равна:
• 200 МэВ * 1.6 * 10^(-13) Дж/МэВ = 3.2 * 10^(-11) Дж.
2. Определение количества атомов в 350 граммах урана-235.

Для этого используем формулу:

• Количество атомов = (масса / атомная масса) * число Авогадро.
• Атомная масса урана-235 примерно равна 235 г/моль.
• Число Авогадро равно 6.022 * 10^23 атомов/моль.
• Расчет:
• Количество атомов = (350 г / 235 г/моль) * (6.022 * 10^23 атомов/моль) ≈ 8.93 * 10^24 атомов.
3. Определение общей энергии, выделяющейся при распаде 350 граммов урана-235.

Теперь мы можем рассчитать общую энергию:

• Общая энергия = количество атомов * энергия на один атом.
• Общая энергия = (8.93 * 10^24 атомов) * (3.2 * 10^(-11) Дж) ≈ 2.86 * 10^14 Дж.
4. Определение полезной энергии с учетом КПД.

Коэффициент полезного действия (КПД) составляет 50%, что означает, что только половина выделенной энергии используется для производства электричества:

• Полезная энергия = общая энергия * КПД.
• Полезная энергия = (2.86 * 10^14 Дж) * 0.5 ≈ 1.43 * 10^14 Дж.
5. Определение мощности.

Теперь нам нужно найти мощность. Поскольку мощность - это энергия, деленная на время, а в нашем случае время равно 24 часа (или 86400 секунд):

• Мощность = полезная энергия / время.
• Мощность = (1.43 * 10^14 Дж) / (86400 с) ≈ 1.65 * 10^9 Вт.
6. Заключение.

Таким образом, электрическая мощность атомной электрической станции, которая расходует в сутки 350 граммов урана-235 и имеет КПД 50%, составляет примерно 1.65 ГВт (гига ватт).