Какое количество энергии выделится при делении ядер всех атомов Урана-235, содержащихся в 1,95 кг урана? Предположим, что при каждом делении ядра выделяется 200 МэВ энергии.

Физика 11 класс Ядерная физика энергия деление ядер Урана-235 количество энергии Уран-235 1,95 кг урана энергия при делении ядра деление ядер атомов выделение энергии Урана расчет энергии деления Новый

Чтобы рассчитать количество энергии, выделяющейся при делении ядер всех атомов Урана-235, содержащихся в 1,95 кг урана, нам нужно выполнить несколько шагов.

1. Определить количество атомов Урана-235 в 1,95 кг.

   Сначала найдем количество молей Урана-235 в 1,95 кг. Для этого используем его молярную массу, которая составляет примерно 235 г/моль.

   • Переведем массу урана в граммы: 1,95 кг = 1950 г.
   • Теперь найдем количество молей: Количество молей = масса (г) / молярная масса (г/моль)
     • Количество молей = 1950 г / 235 г/моль ≈ 8,30 моль.
2. Найти количество атомов в найденном количестве молей.

   Для этого используем число Авогадро, которое составляет примерно 6,022 × 10²³ атомов/моль.

   • Количество атомов = количество молей × число Авогадро
     • Количество атомов ≈ 8,30 моль × 6,022 × 10²³ атомов/моль ≈ 5,00 × 10²⁴ атомов.
3. Рассчитать общее количество энергии, выделяющейся при делении всех атомов.

   При каждом делении ядра выделяется 200 МэВ энергии. Сначала переведем эту энергию в джоули. Для этого используем соотношение: 1 МэВ ≈ 1,6 × 10⁻¹³ Дж.

   • Энергия, выделяющаяся при делении одного атома = 200 МэВ × 1,6 × 10⁻¹³ Дж/МэВ = 3,2 × 10⁻¹¹ Дж.

   Теперь умножим эту энергию на количество атомов:

   • Общая энергия = количество атомов × энергия на одно деление
     • Общая энергия ≈ 5,00 × 10²⁴ атомов × 3,2 × 10⁻¹¹ Дж/атом ≈ 1,60 × 10¹⁴ Дж.

Ответ: При делении ядер всех атомов Урана-235, содержащихся в 1,95 кг урана, выделится примерно 1,60 × 10¹⁴ Дж энергии.