บทที่ 20 · ฟิสิกส์นิวเคลียร์และฟิสิกส์อนุภาค
Problem 20.9
หัวข้อ: พลังงานยึดเหนี่ยว (Nuclear Binding Energy)
ถ้าต้องการให้หลอดไฟ 100 W หนึ่งดวงสว่างเป็นเวลา 1 วัน โดยใช้พลังงานจาก ปฏิกิริยาฟิชชันโดยการเกิดปฏิกิริยาฟิชชันแต่ละครั้งให้พลังงาน 200 MeV และ ประสิทธิภาพในการเปลี่ยนพลังงานนิวเคลียร์เป็นพลังงานไฟฟ้าเท่ากับ 30% จะต้อง ใช้มวลยูเรเนียม-235 เท่าใด?
คำตอบ
\(m = 0.350 mg \;\blacksquare\)
\(m = 0.350 mg \;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
กำหนดให้ \(\wp = 100 W,\)
\(E_{1} = (200\times 10^{6} eV)(1.6\times 10^{-19} J/eV) = 32.0\times 10^{-12} J,\)
\(\Delta t = (1 day)(24 hr/day)(60 \min /hr)(60 s/\min ) = 86.4\times 10^{3} s\)
และ \(m_{1} = \frac{235 g}{6.02\times 10^{23}}= 39.0\times 10^{-23} g\)
จาก \(\wp = \frac{\Delta E}{\Delta t}\)
\(\wp \Delta t = 0.30\Delta E_{b}\)
\(\wp \Delta t = 0.30E_{1}N\)
\(N =\frac{\wp \Delta t}{0.30E_{1}}\)
\(Nm_{1} =\frac{m_{1}\wp \Delta t}{0.30E_{1}}\)
\(m =\frac{m_{1}\wp \Delta t}{0.30E_{1}}; m = Nm_{1}\)
\(m = 0.350 mg \;\blacksquare\)