Generating stations 28

 Question = An atomic power reactor can deliver 300 MW . if due to fission of each atom of 92u²³⁵ .  the energy released is 200 mev . Calculate the mass of Uranium fission  per hour .? 

Solution = Uranium के कुछ परमाणु के नाभिक में 146 न्यूट्रॉन रहते हैं , जबकि अन्य परमाणु के नाभिक में 143 न्यूट्रॉन रहते हैं । अंत: यूरेनियम दो रूप में पाया जाता है । ये दोनों रूप यूरेनियम के समस्थानिक ( isotopes ) कहलाते हैं । इन दोनों की परमाणु संख्या समान , किंतु परमाणु द्रव्यमान अलग-अलग होते हैं ।

• परमाणु संख्या 92 + न्यूट्रॉन 146 = 238 , ( 92u²³⁸ ) 

• परमाणु संख्या 92 + न्यूट्रॉन 143 = 235 , ( 92u²³⁵ ) 

» energy deliver = 300 MW or, 3 × 10⁸ w , or, j/s , 

» isotopes type = 92u²³⁵ 

» energy released/fission = 200 Mev , 

( Joule को watt भी कहते हैं । Joule = V × A × Second , or, W = V × I × S , = or , W.S. , watt second  ) 

» mass of Uranium fissioned/hour = ( atomic mass unit (a.m.u. ) of Uranium ) ÷ ( avogadro number ) , 

» avogadro number ( N or NA ) =  पदार्थ के एक मोल  में उसके  सत्ताओ की संख्या 6.022 ×10²³ होती है , जिसे avogadro number कहा जाता है ।

» energy received from the reactor = 300 MW , = 3 × 10⁸ W , 

» energy received/hours = 3 × 10⁸ × 3600 joule , = 108 × 10¹⁰ joule , 

» electrical charge in columb of protron =  + 1.602 × 10-¹⁹ , 

» energy released/fission = 200 Mev , = ( 200  × 10⁶ ) × ( 1.6 ×10-¹⁹ ) = 3.2 ×10-¹¹ joules ,

» number of atoms fissioned/hour = ( 108 × 10¹⁰ ) j ÷ ( 3.2 × 10-¹¹ ) j , = 33.75 × 10²¹ , 

» 6.022 ÷ 10²³ सत्ताओ , 1 मोल होती हैं । So , 1 सत्ताओ में होगी = 1/6.022 × 10²³ ,  

» 33.75 × 10²¹ सत्ताओ में होगी = ( 33.75 ×10²¹ × 1 / 6.022 ×10²³ ) , 

» mass of Uranium fissioned/hour = ( 33.75 × 10²¹ / 6.022 ×10²³ ) × 235 , = 13.17 gram , answer ✓