суммарная масса осколков деления ядра на 0,25 массы протона меньше первоначальной массы ядра . Сколько энергии выделяется при делении 1 см^3 урана , если его плотность 19,04 г/см^3

Есть ответ
12.12.2022
75

Ответ


Известна концепция введенная А. Эйнштейном

E = m c^{2}, где

Е - энергия [Дж], m - масса [кг], c - скорость света в вакууме, равная 299 792 458 [м/с] (будем считать её cdot 10^{8}" title="2,998cdot 10^{8}" alt="2,998cdot 10^{8}" /> ).

Вы пишете - "в результате деления 1 ядра урана масса уменьшается на  0,25 массы протона".

m протона - 1,6726485cdot 10^{-24}г.

0,25 x m протона = cdot 10^{-24}" title="0,418162125cdot 10^{-24}" alt="0,418162125cdot 10^{-24}" /> г (ограничемся точностью до 3-го знака после запятой при степени (-23)  -  cdot 10^{-23}" title="0,042cdot 10^{-23}" alt="0,042cdot 10^{-23}" />).

 

Вспомним молекулярную физику и таблицу Д.И. Менделеева.

1 моль вещества содержит примерно 6,022 cdot 10^{23} молекул.

Химический элемент уран имеет молярную массу 238,0289 г/моль, т.е. 238 грамм весят его 6,022 cdot 10^{23} атомов.

После деления вес 1 моля урана  изменится на

cdot 10^{-23}" title="0,042cdot 10^{-23}" alt="0,042cdot 10^{-23}" /> х 6,022 cdot 10^{23} = 0,253 г.

 

Из значения плотности урана находим в 1 см^{3} - 19,04 г (до начала процесса деления). Составим пропорцию и найдем изменение массы данного образца урана

238 г - 0,253 г

19,04 г - Х г

Х = (19,04 х 0,253) / 238 = 4,817 / 238 = 0,020 г = 0,020^{-3}" title="cdot 10^{-3}" alt="cdot 10^{-3}" /> кг.

 

Изменение массы связано с выделением энергии.

E = 0,020 ^{-3}" title="cdot 10^{-3}" alt="cdot 10^{-3}" /> x (2,998 ^{8}" title="cdot 10^{8}" alt="cdot 10^{8}" />)^{2} = 0,020 x 8,988 x 10^{16-3} = 0,180x 10^{13} [Дж] = 1800 ГДж (или 1800^{9} Дж)

Ответ: 1800 ГДж энергии выделяется при делении 1 см ^{3} урана, если его плотность 19,04 г/см^{3}.


Если вы нашли правильное решение, вы можете поблагодарить нас начиная с 10 рублей.
Просто нажмите на кнопку "Подарить".
12.12.2022
Этот сайт использует cookies (Политика Cookies). Вы можете указать условия хранения и доступ к cookies в своем браузере.