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第三種電気主任技術者の過去問 令和5年度（2023年）上期 電力 問4

問題

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1kgのウラン燃料に3.5％含まれるウラン235が核分裂し、0.09％の質量欠損が生じたときに発生するエネルギーと同量のエネルギーを、重油の燃焼で得る場合に必要な重油の量［kL］として、最も近いものを次のうちから一つ選べ。
ただし、計算上の熱効率を100％、使用する重油の発熱量は40000kJ／Lとする。
   1 .
13
   2 .
17
   3 .
70
   4 .
1.3×103
   5 .
7.8×104
（ 第三種 電気主任技術者試験　令和5年度（2023年）上期 電力　問4 ）
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この過去問の解説 （2件）

0

公式E=mc2に題意の数値を代入していきます。

E=1×3.5/100×0.09./100×(3×108)2

  =2.835×1012[J]

  =2.835×109[kJ]

 

重油量は、下記のとおり求めることができます。

N=2.835×109/40000=70[kL]

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ウラン燃料が核分裂し、m[kg]の質量欠損が起こったときのエネルギーEは、

光速をc (=3×108[m/s])とすると

E = mc2[J] で表されます。

 

式に数値を代入すると、

E = 1×0.035×0.0009×(3×108)2

　= 2835×109[J] → 2.835×109[kJ]

 

題意より、重油はリッターあたり40000[kJ]なので、重油の量は

(2.835×109) / 40000 = 0.70875×105[L] 

→ 70.875[kL]

選択肢3. 70

こちらが正解です。

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