電験三種 R6年度上期 電力 問4 問題と解説

　問 題　　　　　

1gのウラン235が核分裂し、0.09%の質量欠損が生じたとき、発生するエネルギーを石炭に換算した値[kg]として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。ただし、石炭の発熱量を25000kJ/kgとする。

1. 32
2. 320
3. 1600
4. 3200
5. 6400

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

質量をエネルギーに変える式は以下の通りです。

• E：エネルギー [J]
• m：欠損した質量 [kg]
• c：光速 3.0×10⁸ [m/s]

上式は重要公式として覚えておいて欲しいですが、併せて光速が秒速30万kmであることも押さえておいてください(もちろん、光速を3.0×10⁸[m/s]と覚えてもいいのですが、個人的には秒速30万kmのほうが覚えやすいと思います)。

よって、核分裂によって得られるエネルギーは次のようになります。

一方、石炭の発熱量は25000[kJ/L]なので、8.1×10⁷[kJ]の熱を得るために必要な重油の量は次のように計算できます。

よって、正解は(4)となります。