Activité - Production d'énergie nucléaire

Activité - Production d'énergie nucléaire

I - Fusion Nucléaire

1) a)

 Noyau de deutérium

Noyau de tritium

b) Le nombre de nucléons reste inchangé au cours de la réaction + nombre de charge électrique

• a) mproduits = m(He) + mneutron

On a m(He) = 6,645.10-27 kg

mneutron = 1,675.10-27 kg

(AN) mproduits = 6,645.10-27 + 1,675.10-27 = 8,320.10-27 kg

b) mréactifs = m(D) + m(T)

On a m(D) = 3,34.10-27 kg

m(T) = 5,007.10-27 kg

(AN) mréactifs = 3,34.10-27 + 5,01.10-27 = 8,351.10-27 kg

c) êm = mréactifs - mproduit

(AN) êm = 8,351.10-27 - 8,320.10-27 = 3,1.10-27 kg

3) êE = I êm I x c2

(AN) êE = 2,79.10-12 J

On sait que 1 eV = 1,602.10-19 J

Elibérée = êE = 2,79.10-12 / 1,602.10-12 = 1,74.107 eV = 17,4 MeV

• a) Les deux noyaux sont chargés positivement

b) Pour fusionner, il faut vaincre la répulsion électrostatique. Pour se faire, il faut augmenter la température (100M - 200M °C) pour augmenter la vitesse.

• Fusion Nucléaire
• a) En utilisant les lois de conservation du nombre de nucléons :

1 + 235 = 140 + A + 2

A = 236 - 142

A = 94 nucléons

92 + 0 = 54 + Z + 0

Z = 92 - 54

Z = 38 protons

On obtient le strontium :

• Variation de masse êm

mréactif = m(Xe) + m(X) + 2.mneutron

mréactif = 232,3.10-27 + 155,917.10-27 + 3,35.10-27 = 391,567.10-27

mproduit = m(U) - mneutron

mproduit = 390 ,22.10-27 - 1,675.10-27 = 388,545.10-27

êm = mréactif - mproduit

(AN) êm = 391,567.10-27 - 388,545.10-27 = 3,25.10-27 kg