Bonjour , pouvez-vous m'aider s'il vous plait
Exercice 1 - Énergie nucléaire

Dans une centrale nucléaire, différentes réactions nucléaires se
produisent lorsqu'un noyau d'uranium 235 est heurté par un neutron.

On s'intéresse plus particulièrement à la réaction ci-dessous :

235 1 A 87 1

U + n = X + Br + 3 n

92 0 Z 35 0



1)Compléter cette équation en précisant comment vous avez déterminé le
nombre de charge et le nombre de masse A du noyau X et comment vous avez
procédé pour trouver, dans un tableau périodique des éléments, le
symbole chimique qui lui correspond.

2) Dans une centrale nucléaire, les réactions de fission libèrent une puissance de 3,0 GW.6

a) Calculer, en joule, l'énergie fournie en une année de fonctionnement ininterrompu

On considérera que l'année contient 365 jours.

b) En admettant que chaque réaction de fission, utilisant un noyau d'uranium 235 de masse

m = 3,9.1025 kg libère une énergie de 3,2.10-11 J, quelle serait la
masse d'uranium 235 nécessaire pour une année de fonctionnement ?

c) Bien que les réactions de fission libèrent une puissance de 3,0
GW, la centrale nucléaire ne fournit qu'une puissance électrique de 1,0
GW. Que sont devenus les 2,0 GW manquants ?


3) Le noyau de brome 87 , obtenu à l'issue de la réaction de fission étudiée, est radioactif. Sa demi-vie

est d'environ une minute.

a) Sur dix millions de noyaux de brome 87, combien en resterait-il au bout de deux minutes ?

b) Sur dix millions de noyaux de brome 87, combien en resterait-il au bout de vint minutes ?

Peut-on en conclure que si on arrête la centrale, au bout d'une
heure, tous les déchets radioactifs produits par la centrale auront
pratiquement disparu ?





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Réponses

Meilleure réponse !
2014-03-03T21:10:32+01:00

1° D'après la loi de conservation des masse:

 A = 235 + 1 -87 - 3*1 = 146 nucléons et Z = 92 - 35 = 57 protons

Pour trouver l'élément sur la classification il suffit de chercher celui ayant u numéro atomique Z de 57. Il correspond au Lantane "La".

2° a) 3 GW = 3 000 000 000 j / s soit E = 3 000 000 000 * 60 * 60 * 24 * 365 donc E = 9.46 * 10 ^16 J / an.

   b) mt = 9.46 * 10^16 * 3.9 * 10^-25 / 3.2 * 10^-11 = 913.55 kg

   c) Ils se sont dissipés sous forme de chaleur.

3° On pose Δ = ln 2 / T(1/2) avec Δ constante radioactive et N = No e( -ΔT) avec No nombre de particule initial et T le temps à un moment donné.

   a) A T = 2 min   N = 10^7 * e(-ln2 * 2 ) = 2 500 000

   b) A T = 20 min N = 9.5

Au bout d'une heure le nombre de particule radioactive est si faible qu'il est négligeable.