1.

किसी `1000MW` विखण्डन रिएक्टर के आधे ईधन का 5.00 वर्ष में व्यय हो जाता है। प्रारम्भ में इसमें कितना `._(92)^(235)U` था ? मान लीजिए कि रिएक्टर 80% समय कार्यरत रहता है इसकी सम्पूर्ण ऊर्जा `._(92)^(235)U` के विखण्डन से ही उत्पन्न हुई है तथा `._(92)^(235)U` न्यूक्लाइड केवल विखण्डन प्रक्रिया में ही व्यय होता है।

Answer» `._(92)^(235)U` के एक विखण्डन में मुक्त ऊर्जा `200MeV` है।
माना `.^(235)U` के `x`किग्रा0 प्रयुक्त होते हैं।
आवोगाद्रो की अभिधारणा के अनुसार
`.^(235)U` के 235 ग्राम में परमाणुओं की संख्या `=6.023xx10^(23)` परमाणु
`:..^(235)U` के `x` किग्रा0 में परमाणु संख्या `=(6.023xx10^(23))/(235xx10^(-3))xx x` परमाणु
चूंकि आधा ईंधन 5 वर्षों में व्यय होता है तथा प्रत्येक परमाणु `200MeV` ऊर्जा देता है अतः ईंधन द्वारा दी गयी कुल ऊर्जा
`=(6.023xx10^(23)xx x xx 200xx1.6xx10^(-13))/(235xx2xx10^(-3)) J`…………..i
5 वर्षों में रिएक्टर द्वारा उत्पादित ऊर्जा 80% है।
`=1000xx10^(6)xx5xx365xx24xx60xx60xx80/100`
(सूत्र `E=Pt` से)…………ii
समीकरण i तथा ii से
`(6.023xx10^(23)xx1.6xx10^(-13)x)/(235xx2xx10^(-3))`
`=(10^(9)xx5xx365xx24xx3600xx80)/100`
अथवा `x=(5xx365xx24xx36xx80xx235xx2xx10^(-3)xx10^(9))/(6.23xx10^(10)xx200xx1.6)`
`=3071.5` किग्रा0
`._(92)^(235)U` की प्रारम्भिक मात्रा 3071.5 किग्रा0 है।


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