Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau terminale
Partager :

Exercice : Amorçage d'un réacteur à fission

Posté par
Mario13
17-03-11 à 20:54

Bonsoir, j'ai un exercice à faire pour la semaine prochaine dans le chapitre radioactivité mais je dois dire que je me sens un peu perdu dans tout ce qui touche au nucléaire.. Merci d'avance pour votre aide !

Les réacteurs à fission nucléaire en fonctionnement sont le siège de réactions en chaîne de fission de l'uranium 235 ou du plutonium 239, comme par exemple :
235U + 1n 149Ce + 84Se + 31n.

La fission s'auto-entretient dans le réacteur, mais elle doit être amorcée en introduisant initialement des neutrons. Pour cela on utilise un mélange d'américium 241 et de béryllium 9. L'américium est radioactif et les particules produites réagissent en partie avec le béryllium pour donner un noyau de carbone et un neutron. Une fois la réaction en chaîne amorcée, on retire la source de neutrons.

1. Expliquer pourquoi la fission peut s'auto-entretenir.
2. Écrire les équations des réactions nucléaires qui ont lieu dans la source de neutrons.
3. Calculer, en MeV, l'énergie récupérable par la réaction de fission proposée.
4. On suppose que la réaction ci-dessus est la seule dans le réacteur et que la centrale fournit une puissance électrique de 900 MW, avec un rendement de conversion électro-nucléaire de 22 %. Calculer la masse d'uranium 235 utilisée en un an.
5. En supposant que le réacteur contient initialement un mélange de 50 t d'uranium 235 et 238 et que l'uranium 238 n'intervient pas dans le fonctionnement du réacteur, calculer le pourcentage d'uranium 235 dans le mélange.

Données : Masses en unité de masse atomique :
1n : 1,009 u; 84Se : 83,918 u; 149Ce : 148,928 u; 235U : 235,044 u.
1 u = 1,660 54 x 10-27 kg.


==> 1. Cette réaction consomme un neutron et en produit 3 ; deux nouveaux neutrons peuvent donc provoquer deux nouvelles fissions qui vont libérer 4 neutrons ; ces 4 nouveaux neutrons vont produire 4 nouvelles fissions ....

Les neutrons produits sont rapides car la réaction libère beaucoup d'énergie. Ces neutrons sont facilement captés par l'isotope en question donnant naissance à un nouvel isotope radioactif.



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2024

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 237 fiches de physique

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !