شرکت در آزمون آنلاین
فیزیک 3 (رشته ریاضی)
-
شکافت هسته‌ای
| آزمون شماره 393
در مورد شکل مقابل چند عدد از عبارات زیر درست است؟
الف) شکل مقابل مربوط به یک $PWR$ می‌باشد.
ب) قسمت $A$ میله‌های سوخت هستند و از جنس گرافیت می‌باشند.
پ) قسمت $B$ میله‌های کنترل کننده پروتون‌ها می‌باشند و از جنس کادمیم یا بور ساخته می‌شوند.
ت) آب سنگین از جمله موادی هستند که به عنوان کندساز نوترون ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ه) سوخت هسته‌ای به صورت میله‌هایی با شعاع حدود $۱cm$ در قلب راکتور قرار دارند.
با سوختن هر کیلوگرم زغال سنگ حدود ۳۰Mj انرژی گرمایی ایجاد می‌شود. انرژی حاصل از سوختن چند کیلوگرم زغال سنگ معادل انرژی حاصل از شکافت ۱۰ گرم اورانیوم ۲۳۵ می‌باشد؟
در شکل زیر هرباری که این واکنش انجام می‌گیرد ۲۰۰MeV انرژی آزاد می‌کند در یک راکتور ۱۰۰ مگاواتی در هر ثانیه چند مرتبه این واکنش زنجیره ای باید اتفاق بیفتد؟ ($e=۱/۶\times{۱۰}^{-۱۹}c$)
فرض کنید نیروگاه هسته‌ای بوشهر با توان مفید و پایدار $۱۰۰۰$ مگاوات و بازده $۴۰$ درصد کار می‌کند. در طول $۳۰$ روز تقریباً چند کیلوگرم اورانیوم شکافت پیدا می‌کند. انرژی آزاد شده در هر شکافت را $۲۰۰MeV$ و جرم مولی اورانیوم را $۲۳۵{}^{g}/{}_{mol}$ و عدد آووگادرو را $۶\times {{۱۰}^{۲۳}}$ فرض کنید.
خ
در هر واکنش شکافت حدود $۲۰۰MeV$ انرژی آزاد می‌شود. اگر $۰/۷$ درصد اورانیوم موجود در سنگ معدن طبیعی اورانیوم از ایزوتوپ $۲۳۵$ تشکیل شده باشد و فرضاً تمامی ایزوتوپ‌های $۲۳۵$ آن انرژی خود را آزاد کنند، در یک کیلوگرم از سنگ معدن اورانیوم تقریباً چند $MeV$ انرژی تولید می‌شود؟ جرم مول اورانیوم $۲۳۵$ گرم بر مول و عدد آووگادرو $۶\times {{۱۰}^{۲۳}}$ فرض شود.
