Fysik

Radioaktivt affald

18. januar 2011 af xxxbecky (Slettet) - Niveau: A-niveau

Hej,

Er der nogen som kan beregne denne opgave?

På grund af de radioaktive henfald frigøres der hele tiden energi i affaldet. En del af denne energifrigivelse stammer fra henfaldet af Pu-241. Affaldet holdes på en konstant temperatur ved at lade kølevand strømme forbi. Ved passagen af affaldet stiger kølevandets temperatur 25 °C. Man kan regne med, at en tredjedel af den energi, der frigøres ved henfald afPu-241, afsættes som varme i vandet. Lageret indeholder 21 ton Pu-241.

Opgaven er:

Vurdér, hvor meget kølevand der pr. døgn skal passere affaldet for at fjerne den energi, som frigøres ved henfald af Pu-241.

Q-værdien af henfaldet er forresten 3,3*10^-15 J (Jeg ved ikke helt om det skal bruges)

Min lærer kunne ikke hjælpe mig med opgaven (eller måske gad han ikke).


Brugbart svar (1)

Svar #1
18. januar 2011 af peter lind

I det følgende bruger jeg tidsenheden sekund.

1)Find massen af et 241Pu atom

2) Divider det op i massen af 241Pu lageret. Det giver N antallet af 241Pu kerner i lageret

3) Find aktiviteten af 241Pu i lageret af A = |dN/dt| = k*N.  k kan findes af halveringstiden(tabel)

4) Find hvor meget energi, der herved frigives pr. sek (Qværdi*A )

5) En tredjedel af den energi skal afleveres til vandet. Den energi, der afleveres til vandet er m*ΔT hvor m er masse af vand, der passerer i 1 sek og ΔT er temperaturstigningen.


Brugbart svar (1)

Svar #2
19. januar 2011 af peter lind

I 5) har jeg opdaget en fejl. Der skal stå m*c*ΔT hvor c er vands varmefylde. Det c mangler i #1


Brugbart svar (0)

Svar #3
19. august 2015 af Doubtful (Slettet)

Jeg har regnet på det og jeg får en relativ lav værdi for massen af kølvand der strømmer forbi pr. døgn. 1,6*10^-29 kg/dag. Er det en realistisk værdi for radioaktiv affald for kunne forestille mig der skulle bruges meget meget mere??? 

Jeg kan skrive mine udregninger hvis du er interesseret eller muligvis fortælle mig hvad du hurtigt kan regne dig frem til.


Brugbart svar (0)

Svar #4
19. august 2015 af peter lind

Det resultat er usandsynligt lavt. Jeg gætter på, at du har antaget, at der er et og kun et 241Pu. Du skal finde hvor mange atomer, der findes på lageret. Det kan gøres med metoden i punkt 2 i #1


Brugbart svar (0)

Svar #5
19. august 2015 af Doubtful (Slettet)

En relativ dum fejl... Det var hvad der skete ups. Jeg havde uheldigvis regnet forkert da jeg havde omregnet kg pr. sekund til kg pr. dag. Men tallet jeg har nu nærmer sig x*10^28. Jeg har kradset mine udregninger ned (betydende cifre er ikke taget i betragtning). Jeg ville blive meget glad hvis du gad og tage et smugkig på det.


Brugbart svar (0)

Svar #6
19. august 2015 af peter lind

De 87116 kerner lyder helt usandsynligt.

Jeg har ikke word, så jeg kan ikke læse alt i docx formatet. Kan du ikke levere det i doc eller pdf format ?


Brugbart svar (0)

Svar #7
19. august 2015 af Doubtful (Slettet)

Men er jeg ikke korrekt i at stofmængden i dette tilfælde ville svare til antal kerner? PDF format er oploadet her


Brugbart svar (0)

Svar #8
19. august 2015 af Doubtful (Slettet)

For kan godt selv se at 87116 kerner virker henholds lavt i forhold til 21 t Pu-241


Brugbart svar (0)

Svar #9
19. august 2015 af peter lind

Nej.  Du dividerer massen af affaldet med antal mol. Du skal dividere det med massen af et 241Pu atom i samme enhed som i tælleren altså ton eller efter omregningen i kg.


Brugbart svar (0)

Svar #10
19. august 2015 af Doubtful (Slettet)

Argh super. Det giver da også meget mere mening især enhedsmæssigt. Mange tak for hjælpen. Værdien jeg benytter ville da være 1u=1.661*10-27 kg?


Brugbart svar (0)

Svar #11
19. august 2015 af peter lind

Jeg kan ikke huske de enheder udenad.  Du kan så sætte massen til 241u


Brugbart svar (0)

Svar #12
19. august 2015 af Doubtful (Slettet)

Jeg får det til noget i omegnen af 72000 kg vand om dagen. Det lyder realistisk nok og mange tak for hjælpen.


Skriv et svar til: Radioaktivt affald

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.