Відповідь:

спалювання 283,8 кг вугілля вивільнило б таку ж кількість енергії, як і розщеплення 1 кг урану-235.

Пояснення:

Щоб розв’язати задачу, потрібно обчислити, скільки енергії виділяється під час поділу 1 кг урану-235, а потім знайти кількість вугілля, яка виділила б таку ж кількість енергії.

При розпаді одного атома урану-235 вивільняється 200 МеВ енергії. Щоб перетворити МеВ у джоулі, ми можемо використати коефіцієнт перетворення 1 МеВ = 1,6 × 10^-13 Дж. Тому:

200 МеВ = 200 × 1,6 × 10^-13 Дж = 3,2 × 10^-11 Дж

Щоб знайти енергію, яку виділяє 1 кг урану-235, нам потрібно знати, скільки атомів міститься в 1 кг урану-235. Молярна маса урану-235 становить 235 г/моль, тому 1 кг урану-235 містить:

1 кг/235 г/моль = 4,26 моль

Кожен моль урану-235 містить число атомів Авогадро (6,02 × 10^23), тому 1 кг урану-235 містить:

4,26 моль × 6,02 × 10^23 атомів/моль = 2,57 × 10^24 атомів

Помноживши кількість атомів на енергію, що виділяється на атом, отримуємо загальну енергію, що виділяється 1 кг урану-235:

2,57 × 10^24 атомів × 3,2 × 10^-11 Дж/атом = 8,22 × 10^12 Дж

Тепер ми можемо знайти кількість вугілля, яка б виділила таку ж кількість енергії. Використовуючи питому теплоту згоряння вугілля, можна розрахувати необхідну кількість вугілля:

8,22 × 10^12 Дж / (2,9 × 10^7 Дж/кг) = 283,8 кг

Таким чином, спалювання 283,8 кг вугілля вивільнило б таку ж кількість енергії, як і розщеплення 1 кг урану-235.