એક $1000\, MW$ નું વિખંડન (Fission) રીએક્ટર તેના બળતણનો અડધો ભાગ $ 5\, y$ માં વાપરે છે. પ્રારંભમાં તે કેટલું ${}_{92}^{235}U$ ધરાવતો હશે ? એવું ધારોકે રીએક્ટર $80 \%$ સમય માટે કાર્યાન્વિત રહે છે, બધી ઊર્જા ${}_{92}^{235}U$ ના વિખંડનથી ઉત્પન્ન થાય છે અને આ ન્યુક્લાઈડ માત્ર વિખંડન પ્રક્રિયામાં જ વપરાયું છે. 

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store

Half life of the fuel of the fission reactor, $t_{\frac{1}{2}}=5$ years $=5 \times 365 \times 24 \times 60 \times 60 s$

We know that in the fission of $1\; g$ of $_{92}^{235} U$ nucleus, the energy released is equal to $200 MeV$.

$1$ mole, i.e., $235 \;g$ of $_{92}^{235} U$ contains $6.023 \times 10^{23}$ atoms.

$\therefore 1 \;g\;\; _{92}^{235} U \quad \frac{6.023 \times 10^{23}}{235}$ atoms contains

The total energy generated per gram of $_{92}^{235} U$ is calculated as:

$E=\frac{6.023 \times 10^{23}}{235} \times 200 MeV / g$

$=\frac{200 \times 6.023 \times 10^{23} \times 1.6 \times 10^{-19} \times 10^{6}}{235}=8.20 \times 10^{10} J / g$

The reactor operates only $80 \%$ of the time. Hence, the amount of $_{92}^{235} U$ consumed in $5$ years by the $1000 MW$ fission reactor is calculated as

$\frac{5 \times 80 \times 60 \times 60 \times 365 \times 24 \times 1000 \times 10^{6}}{100 \times 8.20 \times 10^{10}}\, g$

$\approx 1538 \,kg$

Initial amount of $_{92}^{235} U=2 \times 1538=3076\, kg$

Similar Questions

રેડિયોએક્ટિવ તત્વ દ્વારા ઉત્સર્જાતા $\beta-$કિરણો શું છે?

  • [IIT 1983]

$15$ કલાકમાં રેડિયો એક્ટિવ પદાર્થ ઉત્તેજીત જથ્થામાં તેના પ્રારંભિક મૂલ્યથી $1/64$ જેટલો ઘટાડો થાય છે. તેનું અર્ધ આયુષ્ય ....... કલાક શોધો.

બે રેડિયોએક્ટિવ સમસ્થાનિકો $P$ અને $Q$ ના અર્ધાયુ અનુક્રમે $10$ મિનિટ અને $15$ મિનિટ છે. પ્રારંભમાં તાજો તૈયાર કરેલ દરેક આઈસોટોપનો નમૂનો સમાન પરમાણ્વીય સંખ્યા ધરાવે છે. $30$ મિનિટ બાદ ગુણોત્તર, $\frac{\text { number of atoms of } P}{\text { number of atoms of } Q}$

$\lambda $ અને $({T_{1/2}})$ વચ્ચેનો સંબંધ શું છે?

(${T_{1/2}}=$ અર્ધઆયુ સમય $\lambda =$ ક્ષય નિયતાંક)

  • [AIPMT 2000]

શરૂઆતમાં સમાન પરમાણુ ધરાવતા તત્ત્વના સરેરાશ જીવનકાળ $\tau$ અને $5\tau$ છે,તો ન્યુકિલયસની સંખ્યા વિરુધ્ધ સમયનો ગ્રાફ કેવો મળે?

  • [IIT 2001]