Який буде ККД атомної електростанції з потужністю 6 МВт, якщо за добу в реакторі використовується 35 г Урану-235 і при

Пояснення: Коефіцієнт корисної дії (ККД) атомної електростанції — це співвідношення між вихідною енергією, яка використовується для виробництва електроенергії, та всією енергією, виділеною внаслідок ядерних реакцій.

Для вирішення цієї задачі ми використовуємо формулу для обчислення ККД:
KKД = (Ек / Ев) * 100%,

де Ек — вихідна енергія (у даному випадку, виділена енергія в результаті поділу одного ядра Урану);
Ев — енергія, використовувана для виробництва електроенергії (у даному випадку, вихідна потужність атомної електростанції).

Спочатку переведемо потужність атомної електростанції з МВт до Вт:
6 МВт = 6 * 10^6 Вт.

Далі переведемо кількість урану з грамів до Кулона:
35 г * (1 Кулон / 1.6 * 10^(-19) Кл) = 2.19 * 10^21 Кл.

Застосуємо ці значення до формули ККД:
KKД = (200 МеВ / (6 * 10^6 Вт * 2.19 * 10^21 Кл)) * 100% ≈ 4.03 * 10^(-8) %.

Таким чином, ККД атомної електростанції у даній задачі становить приблизно 4.03 * 10^(-8) %. Такий низький ККД вказує на те, що лише дуже маленька частина виділеної енергії Урану справді використовується для отримання електроенергії.

Приклад використання: яка є ККД атомної електростанції з вихідною потужністю 10 МВт, якщо в реакторі використовується 50 г Урану-235 і при поділі одного ядра Урану виділяється енергія 250 МеВ?

Рекомендації: Для кращого розуміння концепції ККД атомної електростанції, корисно ознайомитися з принципами ядерної енергії та ядерної фізики. Вивчайте матеріал з цих тем і докладно ознайомтеся зі зв’язком між масою реакторного палива, енергією виділення при розщепленні ядра та вихідною потужністю атомної електростанції.

Вправа: Який буде ККД атомної електростанції з потужністю 4 МВт, якщо за добу в реакторі використовується 25 г Урану-235 і при поділі одного ядра Урану виділяється енергія 150 МеВ? (1 еБ = 1,6-10-19 Кл).