При делении одного ядра урана 235 выделяется энергия 200 МэВ. Какова полная энергия, выделяющаяся при распаде 1 г этого изотопа?
Физика 11 класс Ядерная физика уран 235 деление ядра энергия распада 200 Мэв полный распад 1 г физика 11 класс
Для того чтобы рассчитать полную энергию, выделяющуюся при распаде 1 г урана-235, нам нужно выполнить несколько шагов.
Сначала найдем количество атомов в 1 г урана-235. Для этого используем формулу:
n = m / M,
где n - количество молей, m - масса (в граммах), M - молярная масса (г/моль).
Молярная масса урана-235 примерно равна 235 г/моль. Подставим значения:
n = 1 г / 235 г/моль ≈ 0.00426 моль.
Теперь, зная количество молей, найдем количество атомов:
Количество атомов = n * Na,
где Na - число Авогадро (примерно 6.022 * 10^23 атомов/моль).
Количество атомов ≈ 0.00426 моль * 6.022 * 10^23 атомов/моль ≈ 2.57 * 10^21 атомов.
Теперь, зная количество атомов, можем рассчитать полную энергию, выделяющуюся при распаде всех этих атомов. Каждый атом урана-235 выделяет 200 МэВ энергии. Чтобы получить полную энергию, нужно умножить количество атомов на энергию, выделяющуюся при распаде одного атома:
Полная энергия = Количество атомов * Энергия на один распад.
Полная энергия = 2.57 * 10^21 атомов * 200 МэВ.
Теперь переведем МэВ в Джоули, используя соотношение 1 МэВ ≈ 1.6 * 10^-13 Дж:
Полная энергия в Джоулях = 2.57 * 10^21 * 200 * 1.6 * 10^-13 Дж.
Полная энергия ≈ 2.57 * 10^21 * 320 * 10^-13 ≈ 2.61 * 10^9 Дж.
Таким образом, полная энергия, выделяющаяся при распаде 1 г урана-235, составляет примерно 2.61 * 10^9 Дж.