電験３種過去問【2011年電力問4】

2011年9月3日2022年4月24日

【原子力発電】ウランの核分裂で発生するエネルギーの計算《計算問題》

　ウラン235を3[％]含む原子燃料が1[kg]ある。この原子燃料に含まれるウラン235がすべて核分裂したとき、ウラン235の核分裂により発生するエネルギー[J]の値として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
　ただし、ウラン235が核分裂したときには、0.09[％]の質量欠損が生じるものとする。

（１）2.43×10¹²
（２）8.10×10¹³
（３）4.44×10¹⁴
（４）2.43×10¹⁵
（５）8.10×10¹⁶

解答と解説はこちら

解答

（１）

解説

ウラン235が核分裂したときに生じる、質量欠損分がエネルギーに変換されている。

欠損した質量をｍ[kg]、光の速度をc[m/s²]とすると、発生するエネルギーE[J]は以下の式となる。

\(\displaystyle E=mc^2\\
=1\times3\times10^{-2}\times0.09\times10^{-2}\times(3\times10^8)^2\\
=2.43\times10^{12}\text{[J]}\)

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電験３種過去問【2011年電力 問4】

【原子力発電】ウランの核分裂で発生するエネルギーの計算《計算問題》

解答

解説

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