Fisica - problemi svolti, la fissione nucleare applicazioni numeriche

Calcolo del numero di fissioni e del consumo giornaliero di uranio

Un reattore nucleare ha una potenza di 3,75 GW.

Per determinare il numero di fissioni che avvengono in un giorno, ricordiamo che in un evento di fissione di un nucleo di uranio-235 l'energia liberata è pari a 0,20 GeV.

Calcoliamo quindi il numero di fissioni:

N = Potenza del reattore / Energia liberata per ogni evento di fissione

N = 3,75 GW / 0,20 GeV

Convertiamo la potenza del reattore in Watt:

3,75 GW = 3,75 x 10⁹ W

Convertiamo l'energia liberata per ogni evento di fissione in Joule:

0,20 GeV = 0,20 x 10⁹ eV = 0,20 x 10⁹ x 1,6 x 10^-19 J

Calcoliamo il numero di fissioni:

N = (3,75 x 10⁹ W) / (0,20 x 10⁹ x 1,6 x 10^-19 J)

Questo è il numero di fissioni che avvengono in un giorno.

Per calcolare il consumo giornaliero di uranio, dividiamo il numero di atomi appena calcolati per il numero di atomi contenuti in 1 kg di uranio:

Consumo giornaliero di uranio = Numero di fissioni / (2,56 x 10²⁴ atomi)

Questo è il consumo giornaliero di uranio.