Ядерные реакции. Ядерная энергетика

... И уже на пределах ума
Содрогаются атомы,
Белым вихрем взметая дома...

Н.А. Заболоцкий

Пример решения задачи

Какая энергия выделяется при делении ядер, содержащихся в уране массой 5 кг? Определите массу угля, который надо сжечь, чтобы выделилась такая же энергия. В расчетах примите удельную теплоту сгорания угля 30 МДж/кг, а массу атома урана — 4 • 10^-25 кг.

Р е ш е н и е. Из условия следует, что в 5 кг урана содержится атомов. При делении одного ядра урана выделяется энергия 200 МэВ. Поэтому при делении 5 кг урана выделяется энергия

1,25 • 10²⁵ • 200 • 10⁶ • 1,6 • 10¹⁹ Дж = 4 • 10¹⁴ Дж = 4 • 10⁸ МДж.

Используя формулу Q = qm, можно вычислить массу угля, которую нужно сжечь, чтобы выделилась такая же энергия, как и при делении ядер урана: Проверив единицы величин и подставив числовые значения, получим m = 1,3 • 10⁴ т.

Устная разминка

19.1. Какие превращения происходят при ядерных реакциях?

19.2. Какие законы сохранения выполняются в ядерных реакциях?

19.3. Чем отличаются термоядерные реакции от других ядерных реакций?

19.4. Почему реакция синтеза легких ядер происходит только при очень высоких температурах?

19.5. Чем отличается деление тяжелых ядер, например, от их а-распада?

19.6. При каких условиях возможна цепная ядерная реакция?

19.7. Какие реакции происходят в ядерном реакторе?

19.8. Благодаря чему возможно управление ядерной реакцией?

19.9. Каковы свойства материалов, из которых состоят регулирующие стержни ядерного реактора?

19.10. Какие ядерные реакции являются основным источником энергии звезд?

1 уровень >>>