// google adsence用 電験3種過去問【2024年(上期)電力 問4】 | 電気主任技術者のいろは

電験3種過去問【2024年(上期)電力 問4】

2025年1月9日

【原子力発電】ウラン1gと同等発熱量を得るための石炭質量《計算問題》

 1gのウラン235が核分裂し,0.09%の質量欠損が生じたとき,発生するエネルギーを石炭に換算した値[kg]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,石炭の発熱量を25000kJ/kgとする。

(1) 32
(2) 320
(3) 1600
(4) 3200
(5) 6400

解答と解説はこちら

解答

(4)が正しい。

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。

\(E=mc^2\\
=0.001\times\frac{0.09}{100}\times(3.0\times10^8)^2\\ =8.1\times10^{10}\text{[J]}\\
=8.1\times10^{7}\text{[kJ]}\)

これを石炭量M[kg]に換算すると

\(\displaystyle M=\frac{8.1\times10^{7}}{25000}\\
=3240\text{[kg]}\)

追加学習は原子力発電の学習帳

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