50 баллов
Яку масу Урану потрібно витратити, щоб впродовж радіоактивного розпаду всіх атомів Урану виділилася енергія 3,1*10^15 Дж. Маса атома Урану становить 3,9*10^-25 кг. Вважайте, що під час розпаду одного атома Урану виділяється 200 МеВ енергії.
Яку масу Урану потрібно витратити, щоб впродовж радіоактивного розпаду всіх атомів Урану виділилася енергія 3,1*10^15 Дж. Маса атома Урану становить 3,9*10^-25 кг. Вважайте, що під час розпаду одного атома Урану виділяється 200 МеВ енергії.
Answers & Comments
Спочатку переведемо енергію, виділену під час розпаду одного атома Урану, з МеВ у джоулі. 1 електронвольт (еВ) дорівнює 1.60218 * 10^-19 джоулів (Дж), отже 200 МеВ = 200 * 10^6 * 1.60218 * 10^-19 Дж ≈ 3.20436 * 10^-11 Дж.
Тепер можна обчислити кількість атомів Урану, які необхідно витратити, щоб виділилася енергія 3.1 * 10^15 Дж. Оскільки під час розпаду одного атома Урану виділяється 3.20436 * 10^-11 Дж енергії, то кількість атомів Урану N = (3.1 * 10^15) / (3.20436 * 10^-11) ≈ 9.674 * 10^25.
Знаючи кількість атомів Урану та масу одного атома, можна обчислити масу Урану, яку потрібно витратити: m = N * (3.9 * 10^-25) ≈ (9.674 * 10^25) * (3.9 * 10^-25) ≈ 37.7 кг.