Вопрос школьника
При делении одного ядра изотопа урана-235 освобождается 200 МэВ энергии. Определить энергию, которая выделится при делении всех ядер 0,2 кг урана-235.
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо знать, сколько ядер урана-235 содержится в 0,2 кг этого изотопа. Для этого воспользуемся молярной массой урана-235, которая равна 235 г/моль. Тогда масса одного моля урана-235 будет равна 235 г. Количество молей урана-235 в 0,2 кг можно найти, разделив массу на молярную массу:
n = m/M = 0,2 кг / 235 г/моль ≈ 0,000851 моль
Количество ядер урана-235 в 0,2 кг можно найти, умножив количество молей на число Авогадро (6,02×10²³):
N = n × N_A = 0,000851 моль × 6,02×10²³ ядер/моль ≈ 5,12×10²⁰ ядер
Теперь можно найти энергию, которая выделится при делении всех ядер урана-235. Для этого необходимо умножить количество ядер на энергию, выделяющуюся при делении одного ядра:
E = N × E_1 = 5,12×10²⁰ ядер × 200 МэВ/ядер = 1,02×10²⁹ МэВ
Ответ: энергия, которая выделится при делении всех ядер 0,2 кг урана-235, составит 1,02×10²⁹ МэВ.
