Bien le bonjour ou bonsoir,
J'aurai besoin d'une aide pour compléter mon DM de physique sur la fusion nucléaire... Il est pour mardi prochain et je bloque. Les symboles ne peuvent se copier ainsi voici les questions dans ce lien : ** lien vers l'énoncé effacé **
J'en suis a la question 8) merci de votre aide!
Edit Coll : si tu veux de l'aide, merci de faire l'effort de recopier ton énoncé sur le forum
Les symboles ne passent pas ...
1) Quelles sont les particules qui conduisent à la formation des nucléons et des électrons ?
2) Pourquoi peut-on parler de réactions de fusion nucléaire dans la formation des noyaux ?
3) A quelles conditions les réactions de fusion nucléaire peuvent-elles s'amorcer?
4) Analysez le rôle de la gravitation dans la nucléosynthèse stellaire.
5) De quoi dépend la nature des noyaux formés ?
6) Comment expliquez-vous qu'une réaction endothermique puisse avoir lieu?
7) A quoi est due la libération d'énergie lors de réactions nucléaires? Rappeler la relation d'Einstein permettant
d'évaluer cette énergie libérée.
8) Au cours de la réaction de fusion nucléaire qui transforme l'hydrogène en hélium, 7 millièmes de la masse de la
matière sont changés en énergie. La masse du Soleil est M = 2 1030 kg et on admet qu'il s'éteindra quand un
dixième de sa masse actuelle aura subi une réaction de fusion nucléaire, calculez dans combien d'années le Soleil
s'éteindra sachant que le soleil rayonne une puissance de 3,9.1026 W.
9) L'une des réactions de fusion nucléaire à la base de l'énergie rayonnée par le Soleil est : H1+H2->He3
Calculez l'énergie libérée par une mole de cette réaction. Exprimez ce résultat en Joule et en “ tonne d'équivalent
pétrole ” (1 tep = 4,1.EE10 J). On donne les masses des noyaux en unités de masse atomique u:
- pour H1 1 m1 = 1,007276 u ; pour H2 m2= 2,013451 u; - pour H31 m3 = 3,014933 u
10) Les étoiles jeunes comme le Soleil sont essentiellement constituées d'hydrogène. Sous l'effet de la gravitation,
les masses énormes d'hydrogène se contractent et se réchauffent. La température au coeur de l'étoile est alors de
l'ordre de 1,5.EE7 K. A cette température les protons subissent des réactions de fusion conduisant à la formation
de noyaux d'hélium suivant un processus en chaîne :
p1 + p1 -> H2+ e0+ + v
p1 + H2 -> H3 + y
He3 + He3 -> He4 + p1 +p1
Ecrivez l'équation traduisant la formation de l'hélium à partir des protons
Calculez l'énergie obtenue lors de la formation de 1 g d'hélium 4He
2 suivant ce processus.
On donne les masses :
m(He4) = 3727,3 MeV.c-2
m(e+)= 0,51 MeV.c-2
m(p1) = 938,28 MeV.c-2
Bonjour,
Vous pourriez donner les réponses aux questions que vous connaissez ,
ou bien vous attendez un exercice tout fait ???
Q8 : Calculer la masse qui va fusionner .
Calculer la fraction de cette masse qui va être libérée en énergie ( voir Q7) .
Calculer l'énergie libérée ( voir Q7 ) .
Avec une énergie et une puissance , calculer le temps demandé .
10)
p1 + p1 --> H(2,1) + 1 e^+ + nu (1)
H(2,1) + p1 ---> He(3,2) + gamma (2)
He(3,2) + He(3,2) --> He(4,2) + p1 + p1 (3)
p1 + p1 --> H(2,1) + 1 e^+ + nu (1)
p1 + p1 + p1--> (H(2,1) + p1) + 1 e^+ + nu
avec (2) --->
p1 + p1 + p1--> He(3,2) + gamma + 1 e^+ + nu (4)
2*(4) --->
p1 + p1 + p1 + p1 + p1 + p1--> He(3,2) + He(3,2) + 2 gamma + 2 e^+ + 2 nu
avec(3) --->
p1 + p1 + p1 + p1 + p1 + p1--> He(4,2) + p1 + p1 + 2 gamma + 2 e^+ + 2 nu
p1 + p1 + p1 + p1 --> He(4,2) + 2 gamma + 2 e^+ + 2 nu
4 p1 ---> He(4,2) + 2 e^+ + 2 gamma + 2 nu
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Delta m = 3727,3 + 2*0,51 - 4 * 938,28 = -24,8 MeV.c^-2
E = -24,8 MeV pour une masse de He(4,2) formé m = 3727,3 MeV.c^-2, soit m = 3727,3 * 1,60217657.10^-13 / (299 792 458)² = 6,64.10^-27 kg
Energie produite pour 1 g de He(4,2) formé : E' = -24,8/(6,64.10^-24) = -3,7.10^24 MeV = - 6,0.10^11 J
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Sauf distraction.
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