[PDF] Fission, fusion, réactions nucléaires DEVOIR 5

TS Physique Réaction de fission dans une centrale nucléaire

3) Equation de la réaction de fission : 235 1 144 88 1 92 0 57 35 0 U + 1 n La + Br + 4 n 4) a) La séparation d’un noyau d’uranium en nucléons consomme de l’énergie (1772 MeV, cf 2) La formation des noyaux fils à partir de ces mêmes nucléons libère de l’énergie La différence est

Fusion et fission nucléaires - CRDP

Dans la réalité, les choses sont plus délicates, car si l'homme est capable, depuis plus d'un demi-siècle, de libérer violemment les forces de la fission (bombe atomique) et celles de la fusion (bombe à hydrogène), il n'a cependant réussi à domestiquer que la première

Activité 2 : EQUATION DE REACTION NUCLEAIRE

La fission de l’uranium La fission d’un noyau d’uranium 235, dont l’écriture conventionnelle est 23592???? est une transformation nucléaire Parmi les fissions que peut subir ce noyau, l’une d’elles se décompose en deux étapes : - L’absorption d’un neutron qui forme un noyau d’uranium 236 : 23592????+ 01????→ 23926????

Fission, fusion, réactions nucléaires DEVOIR 5

Fission, fusion, réactions nucléaires Exercice 1 : Les dangers du radon /11 Le radon 222 est un gaz incolore, inodore et insipide qui provient de la désintégration de l'uranium dans la croûte terrestre Sa demi-vie radioactive de 3,82 jours est très courte mais il est régénéré en

Première S TPC1 TPC1/ Radioactivité et Réactions nucléaires

de même nature que la lumière L'équation bilan s'écrit : Y* → Y + VI REACTIONS NUCLEAIRES PROVOQUEES 1 Fission nucléaire : La fission nucléaire est une réaction nucléaire au cours de laquelle un noyau se scinde en deux noyaux plus légers sous l'impact d'un neutron lent ; elle libère de l'énergie

Physique- chimie Transformations nucléaires Nouaux Deuxième

1– La fission nucléaire : 1-1- Définition : est divisé en Exemple : + → + + et + → + + + 1-2- Réaction en chaîne : Les neutrons résultants de la fission nucléaire peuvent : Sort du milieu de réaction Être capturé par des noyaux non fissile Provoquer la fission d'autres noyaux, et contribuer à une

Exercices du chapitre Physique 5 : Noyaux, masse et énergie

d'une réaction de fission Lors de la fission d'un noyau d'uranium 235, dans un réacteur nucléaire, parmi les deux noyaux fils pouvant se former, on trouve CeUX de zirconium et de tellure 52 Te La fission se produit lors de 134 Vimpact d'un neutron sur un noyau d'uranium Infirmer ou confirmer, en les justifiant, les propositions suivantes a

EXERCICE 1 - AlloSchool

2-Calculer en joule J l’énergie E0 libérée par la fission de m g0 1 de 235 U 3- Pour produire une quantité d’énergie électrique W J 3,73 10 16 , un réacteur nucléaire de rendement

ECUACIÓN FUNDAMENTAL DE LA EDAD PARA LA DATACIÓN DE MINERA

Revista de la Facultad de Ingeniería de la U C V , Vol 20, N° 2, pp 95 – 102, 2005 95 TO THE PRACTICAL EQUATION FOR THE FISSION TRACKS DATING METHOD ABSTRACT

Activité 1 : Les éléments chimiques qui composent notre

5 Proposer une réaction de fusion entre le Carbone et un autre élément du tableau périodique pouvant « donner naissance » à l’oxygène Fusion ou fission ? Equation de la réaction Fusion ou fission ? Equation de la réaction n 0 1+ U 92 235 Xe 54 140 Sr 38 94 + 2 n 0 CH 4 + 2 O 2 CO 2 + 2 H 2 0 H1 3 + He 2 4 Li 3 7 Pu 94 239 Sr 38

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Nom : Prénom : Classe :

Fission, fusion, réactions nucléaires

Exercice 1 : Les dangers du radon /11

Le radon 222 est un gaz incolore, inodore et insipide qui provient de la désintégration de l"uranium

dans la croûte terrestre. Sa demi-vie radioactive de 3,82 jours est très courte mais il est régénéré en

tant que membre de la filiation radioactive de l"uranium 238. L"inhalation du radon et de ses des-

cendants représente pour la population française le tiers de l"exposition moyenne aux rayonnements

ionisants. Sa présence est plus importante dans les régions granitiques et volcaniques.

La principale voie d"infiltration du radon dans une maison est le sol sur lequel le bâtiment est cons-

truit. Le radon s"accumule de préférence dans des endroits clos et peu ventilés comme les caves et,

dans les maisons modernes, les vides sanitaires. Dans la plupart des cas, les moyens pour diminuer

les concentrations élevées en radon sont simples : aérer et ventiler les maisons, les sous-sols et

les vides sanitaires ; améliorer l"étanchéité des murs et des planchers.

Le radon 222 se désintègre en donnant successivement dans un court délai du polonium 218, du

plomb 214, du bismuth 214, du polonium 214, et du plomb 210. Tous ces descendants sont solides.

Les quatre premiers peuvent être inhalés sous forme d"aérosols* et se déposer sur les cellules pul-

monaires.

La nocivité du radon est surtout due aux désintégrations alpha de ses descendants. L"énergie émise

lors des désintégrations alpha est de 6,13 MeV ou 7,85 MeV *aérosol : ensemble de particules, solides ou liquides, en suspension dans un milieu gazeux. Données : 1u = 1,6605402.10-27 kg ; 1eV = 1,60210.10-19 J ; c = 3,00.108 m.s-1

Nom plomb bismuth polonium radon

Symbole Pb Bi Po Rn

Z 82 83 84 86

Nom du noyau ou de la

particule polonium 214 bismuth 214 électron masse en u mPo = 213,995176 mBi = 213,998691 me= 5,49.10-4 Constante d"Avogadro : NA = 6,02.1023 mol-1. Masse molaire du radon 222 : M = 222,0 g.mol-1.

A B C D

1- Approprier

2- 3- Réaliser

4- 5- Réaliser

6- Approprier

7- 8- Analyser

9- Valider

Partie A : Désintégration du radon 222

1- Pourquoi un noyau peut être radioactif ? /1

2- En s"aidant du texte, écrire les équations de désintégrations successives permettant d"obte-

nir les trois premiers descendants du radon 222. /3

3- Indiquer dans chaque cas le type de radioactivité. /1

Partie B : Bilan énergétique des descendants du radon 222

4- L"équation de désintégration du bismuth 214 est : Bi→ Po+ e

5

DEVOIR

Donner l"expression de la variation d"énergie lors de la désintégration du bismuth 214 ; préci-

ser les unités des grandeurs dans le Système International. /1

5- Calculer l"énergie émise, en MeV, lors de cette désintégration. Toutes les étapes du calcul de-

vront apparaître. /1

Partie C : Elimination du radon

La mesure de l"activité du radon dans une cave a donné un résultat de 6000 Bq par mètre cube d"air

soit une quantité de 2,86´109 noyaux de radon.

6- Définir l"activité d"un noyau radioactif. /1

7- Quelle est la masse de radon 222 contenue dans 1,0 m3 d"air de cette cave ? /1

8- La loi de décroissance de l"activité en fonction du temps est donnée ci-dessous. Sur ce graphe

l"axe des ordonnées est donné en kBq et le temps en jour. En supposant que le radon ne s"infiltre plus et ne s"échappe pas de cette cave, au bout de combien de jours l"activité du radon 222 sera-t-elle de 400 Bq.m-3, seuil au dessus duquel l"Union Européenne recommande d"entreprendre des mesures correctrices simples ? Une justi- fication graphique est attendue. /1

9- Quelles mesures simples faut-il prendre pour diminuer la concentration en radon dans cette

cave ? /1

Exercice 2 : Projet ITER /9,5

Le projet ITER s"installera prochainement sur le site de Cadarache en France. L"objectif de ce pro-

jet est de démontrer la possibilité scientifique et technologique de la production d"énergie par la

fusion des atomes.

La fusion est la source d"énergie du soleil et des autres étoiles. Pour obtenir une réaction de fu-

sion, il faut rapprocher suffisamment deux noyaux qui se repoussent, puisqu"ils sont tous deux

chargés positivement. Une certaine énergie est donc indispensable pour franchir cette barrière et

arriver dans la zone, très proche du noyau, où se manifestent les forces nucléaires capables de

l"emporter sur la répulsion électrostatique.

La réaction de fusion la plus accessible est la réaction impliquant le deutérium et le tritium. C"est

sur cette réaction que se concentrent les recherches concernant la fusion contrôlée. La demi-vie du tritium consommé au cours de cette réaction n"est que de 15 ans.

De plus il y a très peu de déchets radioactifs générés par la fusion et l"essentiel est retenu dans les

structures de l"installation ; 90 % d"entre eux sont de faible ou moyenne activité.

Tableaux de données:

Particule

ou Noyau Neutron Hydrogène 1 ou proton Hydrogène 2 ou Deutérium Hydrogène 3 ou Tritium Hélium 3 Hélium 4

Symbole n H H H He He

Masse en u 1,00866 1,00728 2,01355 3,01550 3,01493 4,00150 u = 1,66054 ´10-27 kg ; E = 931,5 MeV pour 1 u ; 1 eV = 1,60 ´ 10-19 J ; c = 3,00´108 m.s-1

A B C D

1- 2- 3- Approprier

4- Réaliser

5- Valider

6- Analyser

7- Valider

1- Le deutérium de symbole H et le tritium de symbole H sont deux isotopes de l"hydrogène.

a- Définir le terme de noyaux isotopes. /1 b- Donner la composition de ces deux noyaux. /1

2- Qu"appelle-t-on réaction de fusion ? /1

3- Sur la courbe d"Aston représenté ci-dessous, indiquer clairement dans quel domaine se trou-

vent les noyaux susceptibles de donner une réaction de fusion. /1

4- Écrire l"équation de la réaction nucléaire entre un noyau de Deutérium et un noyau de Tritium

sachant que cette réaction libère un neutron et un noyau noté X . Préciser la nature du noyau X . /1,5

5- Montrer que l"énergie libérée au cours de cette réaction de fusion est de 17,6 MeV. /1,5

6- Quelle est l"énergie libérée par nucléon de matière participant à la réaction ? /1

7- Conclure sur l"intérêt du projet ITER en indiquant les avantages que présenterait l"utilisation de

la fusion par rapport à la fission pour la production d"électricité dans les centrales nucléaires.

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