КПД двигателя
η = Ap/Az,
где η = 30% = 0,30,
Ap = Р⋅t — полезная работа двигателя,
Р = 15⋅10
6 Вт,
t = 1 мес = 30⋅24⋅3600 с = 2,592⋅10
6 с (пусть в месяце будет 30 дней),
Az = N⋅E1 — затраченная работа, равная энергии, выделившейся при ядерной реакции,
N — число распавшихся за время
t ядер,
Е1 = 200 МэВ = 200⋅1,6⋅10
–13 Дж = 3,20⋅10
–11 Дж — энергия, выделяемая при делении одного ядра.
Число распавшихся ядер равно
\[ N=\frac{m}{M} \cdot N_{A}, \]
где
М = 235⋅10
–3 кг/моль (урана-235),
NA = 6,02⋅10
23 моль
–1 — постоянная Авогадро. Тогда
\[ \eta =\frac{P\cdot t\cdot M}{m\cdot N_{A} \cdot E_{1}}, \;\;\; m=\frac{P\cdot t\cdot M}{\eta \cdot N_{A} \cdot E_{1}}, \]
m = 1,6 кг.
