एक 1000 ; MW विखंडन रिएक्टर 5.00 ; y में अपने | vedclass

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Question

(A) एक $_{92}^{235} U$ नाभिक के विखंडन प्रति मुक्त ऊर्जा $200 \; MeV = 200 	imes 10^6 	imes 1.6 	imes 10^{-19} \; J = 3.2 	imes 10^{-11} \; J$ है।

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$3076$

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(A) एक $_{92}^{235} U$ नाभिक के विखंडन प्रति मुक्त ऊर्जा $200 \; MeV = 200 	imes 10^6 	imes 1.6 	imes 10^{-19} \; J = 3.2 	imes 10^{-11} \; J$ है।$1 \; g$ $_{92}^{235} U$ में परमाणुओं की संख्या $N = \frac{6.023 	imes 10^{23}}{235} \approx 2.563 	imes 10^{21} \; 	ext{atoms/g}$ है।$1 \; g$ $_{92}^{235} U$ प्रति मुक्त ऊर्जा $E_g = N 	imes 3.2 	imes 10^{-11} \; J/g \approx 8.20 	imes 10^{10} \; J/g$ है।रिएक्टर की शक्ति $P = 1000 \; MW = 10^9 \; W$ है। यह $5 \; y$ के दौरान $80 \%$ समय तक संचालित होता है।सेकंड में कुल समय $T = 5 	imes 365.25 	imes 24 	imes 3600 \approx 1.578 	imes 10^8 \; s$ है।उत्पन्न कुल ऊर्जा $E_{total} = P 	imes T 	imes 0.80 = 10^9 	imes 1.578 	imes 10^8 	imes 0.80 = 1.2624 	imes 10^{17} \; J$ है।उपभोग किया गया ईंधन का द्रव्यमान $m = \frac{E_{total}}{E_g} = \frac{1.2624 	imes 10^{17}}{8.20 	imes 10^{10}} \approx 1.539 	imes 10^6 \; g = 1539 \; kg$ है।चूंकि $5 \; y$ में आधा ईंधन उपभोग हो जाता है, इसलिए प्रारंभिक द्रव्यमान $M_0 = 2 	imes 1539 \approx 3078 \; kg$ है। निकटतम विकल्प $3076 \; kg$ है।

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