Чтобы решить данные задачи, нам понадобится использовать формулы для расчета энергии и количества частиц.
1) Энергия, выделенная реактором за время t, можно рассчитать по формуле:
E = P * t,
где P - мощность реактора, а t - время в секундах.
Подставляя значения, получим:
E = 0,5 ГВт * 30 с = 15 ГДж.
Ответ: энергия, выделенная реактором за 30 секунд, равна 15 ГДж.
2) Количество ядер урана, испытавших деление за время t, можно рассчитать по формуле:
N = (P * t) / E0,
где P - мощность реактора, t - время в секундах, а E0 - энергия, выделяющаяся при делении одного ядра урана.
Подставляя значения, получим:
N = (0,5 ГВт * 2 ч * 3600 с/ч) / (200 МэВ * 1,6 * 10^-13 Дж/МэВ) = 18 * 10^22.
Ответ: количество ядер урана, испытавших деление за 2 часа, равно 18 * 10^22.
3) Масса радиоактивных продуктов деления ядер урана, накапливающихся в реакторе за время t, можно рассчитать по формуле:
m = N * М / Na,
где N - количество ядер урана, испытавших деление, М - молярная масса урана, а Na - число Авогадро.
Подставляя значения, получим:
m = (18 * 10^22 * 235 г/моль) / (6 * 10^33 моль^-1) = 1125 * 10^8 г.
Ответ: масса радиоактивных продуктов деления ядер урана, накапливающихся в реакторе за 2 часа, равна 1125 * 10^8 г.
Пожалуйста, обратите внимание, что в задаче указано округление ответов до целых.