Videnskab
 Science >> Videnskab & Opdagelser >  >> Energi

Et typisk hjem bruger ca. 2000 kWhr energi pr. Måned, der kom fra en nuklear reaktion, hvilken masse skulle konverteres år imødekomme behovene hjem?

Sådan beregner man den masse, der er nødvendig for at drive et hjem med kerneenergi:

1. Beregn den samlede nødvendige energi om året:

* Energi pr. Måned:2000 kWh

* Energi om året:2000 kWh/måned * 12 måneder/år =24000 kWh/år

2. Konverter kwh til joules:

* 1 kWh =3,6 x 10^6 Joules

* Samlet energi om året:24000 kWh/år * 3,6 x 10^6 J/kWh =8,64 x 10^10 j/år

3. Brug Einsteins berømte ligning (e =mc²) til at finde massen:

* E =mc²

* m =e/c²

* hvor:

* m =masse (i kilogram)

* E =energi (i Joules)

* C =lyshastighed (3 x 10^8 m/s)

4. Beregn massen:

* m =(8,64 x 10^10 j) / (3 x 10^8 m / s) ²

* m ≈ 9,6 x 10^-7 kg

Derfor skal ca. 9,6 x 10^-7 kg (eller 0,96 mg) masse konverteres til energi via nuklear reaktion for at drive et typisk hjem i et år.

Vigtige noter:

* Denne beregning antager 100% effektivitet i konvertering af masse til energi, hvilket er umuligt i virkeligheden. Atomkraftværker har typisk effektivitet på ca. 30-40%.

* Den nødvendige masse er utroligt lille. Det fremhæver den enorme magt indeholdt i stof, som beskrevet af Einsteins berømte ligning.

* Atomkraft er et komplekst emne med mange overvejelser ud over kun massenergikonverteringen. Sikkerhed, bortskaffelse af affald og potentialet for misbrug er alle afgørende faktorer.