6. При делении одного ядра урана 235/92 U на два осколка выделяется 200 МэВ энергии. Какое количество энергии освобождается при сжигании в ядерном реакторе 1 г этого изотопа урана? Какое количество каменного угля необходимо сжечь для получения такого же количества энергии? Удельная теплота сгорания каменного угля равна 2,9 * 10^7 Дж/кг.

Решение:

1. Энергия от деления 1 г урана:
   • Энергия от одного ядра: 200 МэВ = \( 200 \cdot 1,602 \cdot 10^{-13} \) Дж
   • Количество ядер в 1 г: \(\frac{1 \text{ г}}{\text{Mасса одного атома}} = \frac{1 \text{ г}}{\frac{235 \text{ г/моль}}{6,022 \cdot 10^{23} \text{ атомов/моль}}} = \frac{6,022 \cdot 10^{23}}{235} \approx 2,56 \cdot 10^{21} \text{ ядер}\)
   • Энергия от 1 г урана: \( 2,56 \cdot 10^{21} \cdot 200 \cdot 1,602 \cdot 10^{-13} = 8,2 \cdot 10^{10} \text{ Дж} \)
2. Количество угля:
   • Необходимое количество угля: \(\frac{\text{Энергия от 1 г урана}}{\text{Удельная теплота сгорания}} = \frac{8,2 \cdot 10^{10} \text{ Дж}}{2,9 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг}} \approx 2827,6 \text{ кг}\)

Ответ: При делении 1 г урана выделяется \(8,2 \cdot 10^{10}\) Дж энергии. Для получения такого же количества энергии необходимо сжечь примерно 2827,6 кг каменного угля.