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synthèse argumentée : réactions nucleaires et prod. d'energie

Posté par
cihan214
29-04-16 à 16:55

Bonjour ! J'ai une synthèse argumentée à faire mais je dois vous avouez que je bloque un peu et que de l'aide ne serait pas de refus... voici le sujet :

« L'énergie libérée par une réaction de fusion, est-elle supérieure à l'énergie libérée lors d'une réaction de fission ? Discuter ces deux types de production d'électricité. »

Pour cela, après avoir précisé le contexte actuel face aux problèmes énergétiques, vous définirez rapidement ce qu'est une  réaction nucléaire
Vous vous appuierez sur les réactions nucléaires proposées dans le document 2 pour calculer l'énergie libérée par chacune d'elle.
Vous commenterez les résultats obtenus en prenant soin de raisonner dans chaque cas à l'échelle d'un nucléon de matière participant à la réaction afin de répondre à la problématique.

Document 1 : la fusion contrôlée : le rêve  du nucléaire « propre ».
La France est le pays du nucléaire par excellence et produit environ 75% de son électricité à partir de l'atome. Même si ce mode de production d'énergie, qui n'émet aucun gaz à effet de serre, est largement encouragé en ces temps où le climat semble se réchauffer, certains pays souhaitent ne plus y avoir recours. Ses détracteurs reprochent au nucléaire plusieurs défauts dont la production de déchets radioactifs à longue durée de vie et la dangerosité. Le projet ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) a pour but de réconcilier tout le monde et de prouver la faisabilité technique de la production d'énergie à partir d'un réacteur de fusion nucléaire. Ce principe novateur, s'il est validé technologiquement, permettra de s'affranchir des défauts du nucléaire classique. En effet, ce procédé ne génère que peu de déchets et écarte tout risque d'emballement de la réaction nucléaire et donc toute menace d'explosion. Il a en outre l'avantage de faire appel à des combustibles présents en grandes quantités sur notre planète.
  
Document 2 : les réactions de fission et fusion étudiées
Dans les centrales nucléaires, les réactions de fission peuvent faire intervenir un noyau lourd d'uranium 235 qui se casse sous l'impact d'un neutron. La réaction produit du Strontium 94, du Xénon 140 et des neutrons. Cette réaction libère beaucoup d'énergie, nécéssaire à la production de l'électricité en France, mais les problèmes principaux de ce type de production d'énergie sont la production de déchets radioactifs et et la consommation d'uranium dont les réserves sont limitées.
La fusion, est une réaction qui se produit naturellement dans le Soleil. Son intérêt réside dans le fait qu'elle est bien moins polluante que la fission et que les réserves de réactifs sont considérables. Une des réactions actuellement étudiée est la réaction entre un noyau de deutérium et un noyau de tritium. Ils forment un noyau d'hélium et un neutron. Elle est cependant difficile à mettre en œuvre car elle requière des températures extrèmes pour permettre la collision entre deux noyaux.

Document 3 - L'équivalence entre l'énergie et la masse
« La célèbre formule d'Einstein, E = mc², exprime l'équivalence entre la masse et l'énergie. En effet, cette formule associe à un corps de masse m, une énergie E»  Ainsi, lorsque la masse d'un système diminue, celui-ci libère de l'énergie.                
Dans une réaction nucléaire, on a alors :              
Elibérée = |∆m|× c²      où       |∆m|= |m(produits) - m(réactifs)|  est la perte de masse du système.

Document 4 - Quelques masses atomiques (en unité de masse atomique)
Masse (en u) du : Neutron, Deutérium, Tritium, Uranium, Krypton, Baryum

Document 5 : Tchernobyl
La catastrophe nucléaire de Tchernobyl, également désignée comme l'accident nucléaire de Tchernobyl, est un accident nucléaire classé au niveau 7, le plus élevé, sur l'échelle internationale des événements nucléaires (INES) qui a commencé le 26 avril 1986 dans la centrale Lénine, située à l'époque en RSS d'Ukraine en URSS. Il s'agit de la plus grave catastrophe nucléaire du XXe siècle.

L'accident a été provoqué par l'augmentation incontrôlée de la puissance du réacteur no 4 conduisant à la fusion du cœur. Cela a entraîné une explosion et la libération d'importantes quantités d'éléments radioactifs dans l'atmosphère, provoquant une très large contamination de l'environnement, et de nombreux décès et maladies survenus immédiatement ou à long terme du fait des irradiations ou contaminations.

L'accident de Tchernobyl est la conséquence de dysfonctionnements importants et multiples :
-un réacteur mal conçu, naturellement instable dans certaines situations et sans enceinte de confinement ;
-un réacteur mal exploité, sur lequel des essais hasardeux ont été conduits ;
-un contrôle de la sûreté par les pouvoirs publics inexistant ;
-une gestion inadaptée des conséquences de l'accident.

Les conséquences de la catastrophe de Tchernobyl, controversées, sont importantes aussi bien au plan sanitaire, écologique, économique que politique. Plus de 200 000 personnes ont été définitivement évacuées.

Le rapport de l'Agence internationale de l'énergie atomique (AIEA) établi en 2005 recense près de 30 morts par syndrome d'irradiation aiguë directement attribuables à l'accident et estime que 5 % des décès de liquidateurs seraient liés à la catastrophe. Dans les populations locales, 4 000 cancers de la thyroïde ont été officiellement diagnostiqués entre la catastrophe et 2002, dont la grande majorité est attribuée à la catastrophe. De plus, ce rapport estime que le nombre de morts supplémentaires par cancer dans ces populations (estimé à 4 000 morts d'après les modèles de radioprotection) est trop faible par rapport à la mortalité naturelle (100 000 morts, soit 4 % d'accroissement) pour être détectable par les outils épidémiologiques disponibles2.

Le nombre de décès directement imputables à la radioactivité varie entre 9 000, selon le rapport élaboré en 2006 par plusieurs agences de l'ONU sous la houlette de l'AIEA, et 90 000 selon Greenpeace3."

Merci d'avance à toutes les personnes qui prendront le temps de m'aider ou même de me donner ne serait-ce qu'une toute petit information !



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