Transformations Nucléaires

Exercice n°19 P 117 : Dans le Soleil ou dans une centrale nucléaire ?

$^{235}_{92}U \ + \ ^{1}_{0}n \ \longrightarrow \ ^{140}_{55}Cs \ + \ ^{97}_{37}Rb \ + \ 2 \ ^{1}_{0}n$	Fission, dans une centrale nucléaire.
$^{2}_{1}H \ + \ ^{3}_{1}H \ \longrightarrow \ ^{4}_{2}Cs \ + \ ^{1}_{0}n$	Fusion, Soleil
$^{235}_{92}U \ + \ ^{1}_{0}n \ \longrightarrow \ ^{140}_{54}Xe \ + \ ^{94}_{38}Rb \ + \ 2 \ ^{1}_{0}n$	Fission, dans une centrale nucléaire.

Exercice n°20 P 117 : Energie d'origine nucléaire.

1. Lors de la première transformation, deux noyaux de tritium et de deux deutérium fusionnent. Lors de la deuxième transformation, il s'agit d'une fission.

2. La première transformation se produit dans le Soleil. La deuxième transformation a lieu dans une centrale nucléaire.

3, 4.

Première transformation :l'énergie libérée popur un gramme est : $E_{lib,1} \ = \dfrac{400}{1} \ = \ 400 MJ.g^{ \ -1}$

Deuxième transformation :l'énergie libérée popur un gramme est : $E_{lib,2} \ = \dfrac{300}{100} \ = \ 3 MJ.g^{ \ -1}$

La première transformation libère $\dfrac{400}{3} \ = \ 133$ plus dénergie que la seconde.

Exercice n°21P 117 : fission de l'uranium.

1. Il s'agit de fissions : un noyau d'uranium 235 est scindé en deux par collision avec une particule (ici, le neutron).

2. Il s'agit de "réactionos en chaîne" : la fission produit d'autres neutrons qui pourront entrer en collision avec d'autre noyaux lourds.

Exercice n°22P 117 : Soleil et centrales nucléaires.

1a. Les 33% produits corrrespondent à 33% de l'érnergie totale $E_{ \ totale}$ produite.

On a donc : $E_{ \ produite} = E_{ \ totale} \times \dfrac{33}{100}$ soit : $E_{ \ totale} \ = \ \dfrac{100}{33} \times E_{ \ produite} = \ 4,2.10^{ \ 18} \ J$

1b. Par seconde, en un an, la quantité produite est : $\dfrac{E_{ \ totale}}{365,2 \times 24 \times 3600} \ = 1,3.10^{ \ 11} \ J$

2. Le rapport de l'énergie totale produite dans les Soleil à l'énergie totale produite par les centrales en une seconde est : $\dfrac{E_{ \ Soleil}}{E_{ \ totale}} \ = \ \dfrac{4.10^{ \ 26}}{1,3.10^{ \ 11}} \ = \ 3,0.10^{ \ 15}$.

l'énergie produite par le Soleil est 3 millions de milliards de fois plus importante que celle produite par les centrales.

Exercice n°23P 117 : Isotopes of uranium.

1. Deux noyaux légers forment un noyau plus lourd, il s'agit d'une fusion.

2a. $^{235}_{92}U \ + \ ^{1}_{0}n \ \longrightarrow \ ^{94}_{38} \ \color{red}{Rb} \ + \ ^{141}_{54}Xe \ + \ ^{1}_{0}n$

2. $^{235}_{92}U \ + \ ^{1}_{0}n \ \longrightarrow \ ^{92}_{38}Ce \ + \ ^{141}_{34} \ \color{red}{Se} \ + \ 3 \ ^{1}_{0}n$

Exercice n°24P 117 : Transformations nucléaires et énergie.

1a. Because it's fissile.

1b. $^{2}_{1}H \ + \ ^{3}_{1}H \ \longrightarrow \ ^{4}_{2} \ He \ + \ ^{1}_{0} n$

2a. Un noyau lourd est bombardé par une particule pour former des noyaux plus légers et des particules. Il s'agit d'une fission.

2b. Car elles nécessitent le bombardement d'un neutron.

3. A masse égale, une fusion libère plus d'énergie qu'une fission.