[PDF] Comparaison entre le combustible pétrole et le combustible uranium





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Comparaison entre le combustible pétrole et le combustible uranium

1. Masse d'un noyau d'uranium : L'expérience montre que la masse d'un noyau d'uranium vaut 234 kg. Energie libérée par la fission de 1g d'uranium :.



Comparer lénergie libérée lors de la fission dun kilogramme d

L'énergie libérée par unité de masse lors de la combustion du charbon est ~ 24 000. Joule/g. Par conséquent du point de vue énergie



Exercices sur la radioactivité - Données

Calculer l'énergie que libère 1 kg d'uranium 238. Choisir l'unité la plus appropriée. 18. Conclure en comparant le bilan énergétique des 2 isotopes de l'uranium 



4. Lénergie libérée par la fission dun noyau duranium se calcule

1. Quelle énergie la fission d'un gramme d'uranium 235 libère-t-elle ? La fission libère de l'énergie en raison de la perte de masse qui.



Thème : Réactions nucléaires Fiche 4 : Énergie du noyau

1) Quel est l'isotope le plus fissible ? 2) Déterminer l'énergie libérée par 1 g d'uranium 235. 92U sachant que la réaction produit en moyenne 160 MeV.



Chapitre 5 : Noyaux masse et énergie

1 kg d'uranium fournit autant d'énergie que 2 000. Tonnes de pétrole. b. Réaction de fusion : On considère la réaction « classique » de fusion entre un noyau de 



Calcul de EU235 énergie dégagée par 1 gramme de combustible

Calcul de EU235 énergie dégagée par 1 gramme de Energie dégagée par la fission d'un atome d'U235 : E=200 MeV. ... Calcul de la masse d'uranium 235.



Conversion dénergie et efficacité énergétique

3 sept. 2018 d'uranium naturel libère 400 MJ. Dans ces trois exemples on parle d'énergie nucléaire. Le rayonnement électromagnétique du soleil à la ...



Enseignement scientifique

L'énergie dégagée par les réactions de fusion de l'hydrogène qui se produisent dans Énergie libérée par fission de l'uranium 235 ... 43 × 109 kg.s-1 ...



Exercice 1 : Réactions nucléaires (5 pts) Définir les réactions

En déduire l'énergie libérée par 1 noyau d'Uranium puis pour un kilogramme. 4. La combustion d'une tonne de charbon libère 25.1010 J. Quelle masse de 



Exercices sur la radioactivité - F2School

d'uranium 238 produit : 596 – 292 = 567 MeV Pour 1 kg il faut (voir question 7) : N(U238) = 1 / (39535 10-25) = 253 1024 atomes d'Uranium 238 Soit finalement : ?E(1 kg U 238) = 567 108 * 253 1024 ?E(1 kg U 238) = 143 1033 eV = 230 1014 J ?E(1 kg U 238) = 230 TJ 18



Thème : Réactions nucléaires Fiche 4 : Énergie du noyau

Comparaison avec l’énergie libérée par la combustion du pétrole : Le pouvoir calorifique du pétrole est de 42MJ/kg : la combustion de 1000 g de pétrole libère une énergie de 42 millions de Joules alors que la fission de seulement 1g d’uranium libère 726 milliards de Joules



Thème : Réactions nucléaires Fiche 4 : Énergie du noyau

1) Quel est l’isotope le plus fissible ? 2) Déterminer l’énergie libérée par 1 g d’uranium 235 92 U sachant que la réaction produit en moyenne 160 MeV Donnée : N A = 602 × 10



Comparer l’énergie libérée lors de la fission d’un kilogramme

L’énergie libérée par unité de masse lors de la combustion du charbon est ~ 24 000 Joule/g Par conséquent du point de vue énergie 1 kg d’uranium naturel ~ 23 tonnes de charbon La densité de l’uranium naturel est ~ 19 g/cm3 et celle du charbon ~ 3 g/cm3



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3 En déduire l’énergie libérée par 1 noyau d’Uranium puis pour un kilogramme 4 La combustion d’une tonne de charbon libère 25 1010 J Quelle masse de charbon libère en théorie autant d’énergie qu’un kilo d’uranium ? Données : M = 234 g/mol C = 299792458 m s-1 23; N av-= 602 10 mol 1

Comment calculer l’énergie libérée par 1 g d’uranium ?

Déterminer l’énergie libérée par 1 g d’uranium 23592U sachant que la réaction produit en moyenne 160 MeV. = 6,02 × 1023 s’accompagne de la libération de 4,1 × 1032 eV. Exprimer l’énergie libérée en joules (J) puis en kilowattheures (kWh). Calculer l’énergie libérée par la réaction : résultats en MeV. W = 1 J.s-1 ; N = 6,02 × 1023 mol-1

Quelle est l’énergie libérée par unité de masse lors de la fission de l'uranium ?

Donc l’énergie libérée par unité de masse lors de la fission de l’uranium naturel est: Joule g g mole eV J eV U mole 5.6 10 / 235 / (195 106 )(1.6 10 19 / )(6.023 1023 235/ )(0.007) 8 = ? ? ? ? ?. L’énergie libérée par unité de masse lors de la combustion du charbon est ~ 24 000 Joule/g.

Comment calculer l’énergie d’un noyau d’uranium ?

Application numérique : ?m=139,88711+92,90174+3. 1,00866 – (234,99346+ 1,00866 ) c. un seul noyau d’uranium produit alors une énergie ?E. Cherchons alors ?E t l’énergie produite par fission de N noyau contenu dans un gramme m=1g d’Uranium 235 . D’autre part le terme est la mase atomique de l’Uranium m ( 235 U ). L’ énergie ?E t= (m/ m ( 235 U )).

Quelle est l’énergie libérée par unité de masse lors de la combustion du charbon ?

L’énergie libérée par unité de masse lors de la combustion du charbon est ~ 24 000 Joule/g. Par conséquent, du point de vue énergie, kg d’uranium naturel ~ 23 tonnes de charbon

Classe de TS Partie B-Chap 5

Physique Complément

1

Masse d"un noyau d"uranium :

L"expérience montre que la masse d"un noyau d"uranium vaut 234,9935u où u représente l"unité de masse

utilisée par les physiciens spécialisés dans la physique atomique : 1u = 1,6606.10 -27kg. Donc la masse de l"atome d"uranium est : m = 234,9935*1.6606.10 -27 = 3,90230206.10-25 kg Nombre de noyaux d"uranium contenus dans 1g d"uranium :

1 noyau

→ 3,9023026.10-25kg x noyaux → 0,001kg

Donc x*3,90230206.10

-25=1*0,001

Soit x= 0,001/ 3,90230206.10

-25 = 2,56.1021

Dans un morceau d"uranium de 1g il y a 2,56.10

21 atomes d"uranium.

Disparition de masse lors d"une fission nucléaire :

L"expérience montre que lors de la fission d"un noyau d"uranium il disparaît une masse de 3,15.10

-28kg. Donc lors de la fission de 1g d"uranium il disparaît une masse m disparue =2,56.1021 * 3,15.10-28 = 8.07.10- 7 kg Energie libérée par la fission de 1g d"uranium :

Selon la relation E = mc², la disparition d"une masse m s"accompagne en contrepartie de l"apparition

d"énergie sous forme de chaleur : E apparue = mdisparuec² = 8,07.10-7 * (3.108)2 = 7,26.1010 J La fission de 1g d"uranium libère donc une énergie de 72,6 milliards de Joules. Comparaison avec l"énergie libérée par la combustion du pétrole :

Le pouvoir calorifique du pétrole est de 42MJ/kg : la combustion de 1000 g de pétrole libère une énergie

de 42 millions de Joules, alors que la fission de seulement 1g d"uranium libère 72,6 milliards de Joules.

Comparaison de ces deux énergies :

6910*42

10*6.72=1730

Finalement, d"un point de vue purement comptable, la fission de 1g d"uranium libère 1730 fois plus

d"énergie que n"en fournit la combustion de 1000g de pétrole. Ce résultat doit néanmoins être

modéré, comme on l"explique ci dessous :

Compléments et précisions :

Le calcul ci-dessus supposait, sans le dire, qu"on avait affaire à de l"uranium 235 pur (uranium avec 92

protons et 235-92 = 143 neutrons). Mais l"uranium naturel ne contient en fait que 0,7% d"uranium 235 et

99,3% d"uranium 238 (donc avec 238-92 = 146 neutrons) : or seul l"uranium 235 peut être fissionné. Pour

des raisons techniques les centrales nucléaires actuelles utilisent de l"uranium naturel enrichi à environ 4%

en uranium 235. Comparaison entre le combustible pétrole et le combustible uranium

Classe de TS Partie B-Chap 5

Physique Complément

2

Pour être plus réaliste on peut donc améliorer les calculs précédents en disant que sur 100 atomes il y en

aura seulement 4 qui seront fissionnés et libèreront de l"énergie (les 96 atomes d"uranium 238 n"étant pas

fissiles), ce qui fait que la fission de un gramme d"uranium enrichi libèrera non pas 7,26.10

10 J mais 4% de

cette valeur, soit 2,9.10

9J. Au final le gramme d"uranium enrichi libèrera donc 2,9.109 / 42.106 = 69 fois

plus d"énergie que la combustion de 1000g de pétrole (et non 1730 comme on l"annonçait plus haut).

Finalement ceci montre que l"énergie nucléaire est beaucoup plus concentrée que l"énergie chimique (1g

d"uranium enrichi libère 69 000 fois plus d"énergie que 1 gramme de pétrole).

Exemples concrets :

Roger Balian , membre de l"Académie des Sciences, écrit p 30 dans le livre " L"énergie de demain »

(édition EDP sciences, Grenoble Sciences, livre rédigé par de multiples auteurs sous la direction du groupe

énergie de la Société Française de Physique) qu"une centrale nucléaire de puissance 1000MW électrique

consomme 27 tonnes d"uranium (enrichi à 3,2%) par an , qu"une centrale thermique de même puissance

consomme 170 tonnes de fuel (ou 260 tonnes de charbon) par heure, et qu"une centrale hydraulique de même puissance nécessiterait la chute de 100m de haut de 1200 tonnes d"eau par seconde!quotesdbs_dbs35.pdfusesText_40
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