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nucleaire

 
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migao


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MessagePosté le: Jeu 25 Mar - 19:57 (2010)    Sujet du message: nucleaire Répondre en citant
La fusion nucléaire, c'est le Diable et le Bon Dieu !
Le Bon Dieu dans les étoiles où elle fait naître tous les atomes, jusqu'à ceux de la vie. Mais le
Diable sur Terre où elle fut utilisée à fabriquer des bombes qui pourraient tout anéantir, à
commencer par la vie.
Mais alors que le diable de la destruction thermonucléaire semble rentrer dans sa boîte, la fusion
nucléaire contrôlée dans les réacteurs civils ouvre des perspectives de développement
économique durable à très long terme.
Paul-Henri Rebut,
L'énergie des étoiles - la fusion nucléaire contrôlée
Editions Odile Jacob 1999 (dos de couverture).
Notations utilisées:
 Particules ou noyaux A
ZX : 11
H , 3
2He , 42
He , 0
−1e , 1
0n , 11
p .
 Masse de la particule ou du noyau A
ZX : m( A
ZX ).
 Energie de liaison du noyau A
ZX : EL( A
ZX ).
III.1. Isotopie
III.1.a - Qu'appelle-t-on isotopes ?
III.1.b - Dans la littérature scientifique, on mentionne souvent :
 le deutérium D dont le noyau contient 1 proton et 1 neutron ;
 le tritium T dont le noyau contient 1 proton et 2 neutrons.
Comment doit-on noter (dans la notation A
ZX ) les noyaux D et T ? A quel élément
chimique appartiennent-ils ?
III.2 Radioactivité
III.2.a - Qu'est-ce qu'un noyau radioactif ?
III.2.b - Le tritium T est radioactif β–. Ecrire l'équation de la désintégration de T (en utilisant la
notation A
ZX ).
III.2.c - Le tritium T a une demie-vie t1/2= 12 ans. Que signifie cette affirmation ?
III.3 Fusion de noyaux
III.3.a. - Qu'appelle-t-on réaction nucléaire de fusion ?
llI.3.b - En utilisant la notation A
ZX , écrire l'équation nucléaire de la fusion DT, c'est-à-dire de la
fusion entre un noyau de deutérium et un noyau de tritium, au cours de laquelle se forme
un noyau d'hélium 42
He .
Exprimer l'énergie ΔE qui peut être libérée par cette réaction en fonction des énergies de
masse Em( A
ZX ) des particules (ou des noyaux) qui interviennent.
III.3.c - Exprimer la masse m( A
ZX ) du noyau A
ZX en fonction de mp, mn, Z, A et de l'énergie de
liaison EL( A
ZX ).
Pour la réaction de fusion envisagée, en déduire l'expression de ΔE en fonction des
énergies de liaison.
III.3.d - On donne les valeurs des énergies de liaison des noyaux suivants :
 EL (D) = 2,224 MeV ;
 EL (T) = 8,481 MeV ;
 EL (42
He ) = 28,29 MeV.
Calculer numériquement la valeur de ΔE.
III.4 Conditions de la fusion DT
La fusion n'a lieu que si les deux noyaux sont en contact.
III.4.a - Les noyaux D et T se repoussent. Pourquoi ?
III.4.b - Pour que la fusion ait lieu, il faut que les noyaux D et T entrent en contact. Celui-ci
n'est possible que si l'agitation thermique, c'est-à-dire l'énergie cinétique EC des noyaux,
est suffisamment importante :
EC > 0,35 MeV
Quantitativement, la température absolue T (en kelvins) des noyaux est proportionnelle
à leur énergie cinétique: on admet qu'à une énergie cinétique de 1 eV correspond une
température de 7700 K.
Quelle doit être la température minimale des noyaux pour que la fusion ait lieu ?
III.4.c - La température interne du Soleil n'est que de 15 × 106 K.
Quelle conclusion vous inspire la comparaison de ces deux températures ?


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MessagePosté le: Jeu 25 Mar - 19:57 (2010)    Sujet du message: Publicité
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