Ви­део­ре­ше­ние: YouTube или Rutube

Ответ:

Решение

1. Сначала найдем количество атомов урана в 220 г:

\[ N = \frac{m_{\text{урана}}}{m_{\text{атом}}} = \frac{220 \, \text{г}}{3.9 \times 10^{-25} \, \text{кг}} = 5.64 \times 10^{24} \, \text{атомов}. \]

2. Переведем энергию, выделяющуюся при распаде одного атома урана, в джоули:

\[ E_{\text{распад}} = 200 \, \text{МэВ} = 3.204 \times 10^{-11} \, \text{Дж}. \]

3. Вычислим общую энергию, выделяющуюся за сутки:

\[ E_{\text{общ}} = N \times E_{\text{распад}} = 5.64 \times 10^{24} \times 3.204 \times 10^{-11} \, \text{Дж} = 1.81 \times 10^{14} \, \text{Дж}. \]

4. Учитываем КПД:

\[ E_{\text{электр}} = 0.25 \times 1.81 \times 10^{14} = 4.525 \times 10^{13} \, \text{Дж}. \]

5. Рассчитаем электрическую мощность:

Количество секунд в сутки: \( 86400 \, \text{с} \).

\[ P = \frac{E_{\text{электр}}}{T} = \frac{4.525 \times 10^{13}}{86400} = 5.23 \times 10^8 \, \text{Вт} = 523 \, \text{МВт}. \]

Ответ:

Электрическая мощность атомной электростанции составляет 523 МВт.

Решение

1. Рассчитаем количество атомов плутония в 5 мг образце:

\[ N = \frac{m_{\text{плутоний}}}{m_{\text{атом}}} = \frac{5 \times 10^{-6} \, \text{кг}}{3.97 \times 10^{-25} \, \text{кг}} = 1.26 \times 10^{19} \, \text{атомов}. \]

2. Рассчитаем активность:

\[ A = \lambda \times N = (2.55 \times 10^{-10} \, \text{с}^{-1}) \times (1.26 \times 10^{19} \, \text{атомов}) = 3.21 \times 10^9 \, \text{распадов в секунду}. \]

3. Рассчитаем энергию, выделяющуюся каждую секунду:

\[ E_{\text{сек}} = A \times E_{\text{распад}} = (3.21 \times 10^9 \, \text{распадов в секунду}) \times (8.81 \times 10^{-13} \, \text{Дж}) = 2.83 \times 10^{-3} \, \text{Дж}. \]

Ответ:

Каждую секунду в образце, содержащем 5 мг плутония-238, выделяется \( 2.83 \times 10^{-3} \, \text{Дж} \) энергии.

Ви­део­ре­ше­ние: YouTube или Rutube

Ответ: 1,66 мЗв.

Решение

1. Продолжительность рабочей смены в секундах:

\( t = 4 \, \text{ч} = 4 \times 60 \times 60 \, \text{с} = 14400 \, \text{с}.

2. Рассчитаем общую дозу облучения:

\[ D = P \times t = (0.02 \times 10^{-6} \, \text{Гр/с}) \times (14400 \, \text{с}) = 0.288 \times 10^{-3} \, \text{Гр} = 0.288 \, \text{мГр}. \]

Ответ:

Лаборант получит дозу облучения 0.288 мГр за 4 часа работы.