Tid att förbränna uran-235
Uran-235 klyvs i kärnkraftverk. Enbart 4,3% av kärnorna som stoppas in klyvs vilket motsvarar 3.8 gW per klyvning. Hur lång tid tar det att förbränna 1 kg uran-235.
Jag har förstått att vi fått aktiveten som blir 3.8 bq per sekund för att effekt motsvarar j/s. Men jag förstår inte hur jag kan komma vidare, eller om 4.3% kanske kan räknas som verkningsgraden?
Världens hinder123 skrev:
3.8 gW per klyvning.
Jag kan inte tolka detta.
Kan du ge en bild på uppgiften?
Oj! Denna rad som börjar: "n U Kr Ba" är ju ren rappakalja!
Jag kan som fysiker gissa en del av vad som borde stå där men för elever är det omöjligt.
Oacceptabelt!
Var kom det här ifrån?
Det är en provfråga som jag från minnet skrev ner på pluggakuten och skickade in. Det reaktionsformeln visar var egentligen en bild. Det är bara jag som när jag skrev ner det hade fel ämnen vid fel plats av reaktionspilen. Men är då 3.8 gå den gammastrålning som bildas?
Kan ge dig en ungefärlig tidshorisont:
Antalet atomer i rent uran 2.56*10^24
Q ~200MeV => Q = 320*10^-13 J
E=NQ ==> E ~ 83 * 10^12 J
Antalet kärnor som klyvs (4.3%) : E ~ 3.57*10^12J
Om vi antar att 3.8GW är den totalt energiproduktionen, dvs 3.8*10^9 J/s
E = Pt ==> t ~ 3.57 / 3.8 *10^3 sek ~ 938sek eller i den häraden om dessa värden stämmer
Svaret skall bli 805 sekunder. Och jag undrar vart du fick dina värdesiffror ifrån?
kan du visa hur du löste frågan och fick 805 sekunder?
Jag tror att du behöver följande lösningsstrategi:
- Räkna ut massdefekten och frigjord energi i reaktionen som beskrivs. Jag får det till
- Räkna ut hur många sönderfall per sekund som krävs för att utveckla 3.8GW effekt. Jag får det till
- Räkna ut hur många atomkärnor som finns i 1kg uran, som kan sönderfalla enligt reaktionsformeln i uppgifttexten. Jag får det till
- Räkna ut hur lång tid det kommer att ta att klyva kärnor, om sönderfallshastigheten är .Jag får det till
Jag tror inte att jag skulle kunna komma fram till 805 sekunder även ifall jag hade ansträngt mig försökt räkna mer exakt, men jag misstänker att det kan spela ganska stor roll vid uträkningen av massdefekten hur många decimaler i nuklidmassorna som står i ens tabell. I vilket fall så borde man inte använda tre värdesiffrer i svaret, som ditt "facitsvar" gör.
Hänger du med?
De här ser väldigt lika ut
