Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Etude de réaction de fusion
Bonjour,
Nous avons un exercice a faire sur la fusion
Voila l'énoncé :
Le deutérium (2;1)H, isotope de l'hydrogène existe en quantité presque inépuisable dans la nature. En effet chaque litre d'eau prélevé dans la mer contient 35 mg de deutérium
Les réaction de fusion sont les suivantes :
2 2 3 1
H + H ---> He + n
1 1 2 0
2 3 1
H + H ---> H + H
1 1 1 1
apparaissent les plus séduisantes pour produire de l'énergie
Cependant la probabilité de réaction entre deux noyaux de deutérium est faible. Il faudrait porter le deutérium a des températures supérieur a 1 milliard de degrés. On préfere donc utiliser la réaction d deutérium sur le tritium qui n'exige que des températures de l'ordre des 100 a 200 millions de degrés.
Questions :
1. a) Déterminer l'énergie produite par chacune des deux réaction nucléaires faisant intervenir uniquement le deutérium
J'ai trouver E=3.27 Mev pour la 1ere réaction
E = 4.033 Mev pour la deuxieme
( Je vous met les données de l'exercice a la fin )
b) Quelle energie pourrait -on récupérer avec le deutérium contenu dans un litre d'eau ?
La je ne sais pas comment faire. Je pense qu'il faut utiliser un relation avec le fait que l'on trouve 35 mg de deutérium dans l'eau
3 6
2. Pour préparer le tritium H, on bombarde du lithium 6 ( Li) par des neutrons, il y a production
1 3
d'une particule 
et d'un noyau de tritium
a) Ecrire l'équation de la réaction nucléaire
J'ai mit :
6 3 3
Li---> H + He
3 1 2
b)Etablir le bilan energetique de cette réaction
Il faut utiliser E = 
m*c²
Mais quand je fais ca avec l'équation du dessus je trouve un chiffre négatif
3. On fait réagir des noyaux de tritium sur des noyaux de deutérium. Il se forme des particules et des neutrons
a) Ecrire l'équation de la réaction de fusion :
J'ai mit
3 2 4 1
H + H ---> He + 2 x n
1 1 2 0
b)Etablir le bilan energetique de cette réaction
Ici j'ai trouvé E= 17.596 Mev
c) Quelle est l'équation de l réaction globale permettant de passer des noyaux de lithium et de deutérium aux particules ? Déduire du bilan de cette réaction la quantité d'énergie présent dans 1 litre d'eau.
La j'ai aucune idée de ce qu'il faut faire
d) Calculer la masse de pétrole qui fournirait la meme energie par combustion
La il faut utiliser l'energie trouvé a la question précedente donc j'ai pas put la faire mais je crois avoir ma petite idée de comment il faut faire
Donnée 6
Masse des noyaux : m( Li) = 6.01347 u
4 3
m( He ) = 4.00150 u m( He) = 3.01493 u
2
2 3
m( H)= 2.01355 u m( H) = 3.01550
Pouvoir calorifique du pétrole : 42 MJ.kg-1
Voila j'espere que vous avez comprit ^^ et que vous pourrez m'aider
Merci d'avance 
Bonjour
1) b) la relation d'Einstein
2) a) un noyau d'hélium compte quatre nucléons , de plus n'oublies pas les neutrons ...
pour la suite , on verra
Pour la 1) b) Tu dit qu'il faut utiliser E=mc²
D'accord mais comment je peut trouver m ?
Il faut convertir 35 mg en u ? je ne pense pas enfin je sais pas surtout ^^
et pour la 2) a)
Le résultat c'est donc
6 1 3 4
Li + n ---> H + He
3 0 1 2
C'est ca non ?
Et donc pour la question qui suit E = 4.779 MeV
J'ai bon non ?
1b)
Masse molaire du deuterium = 2,01355 u = 2,01355 * 1,66054.10^-27 kg = 3,34358.10^-27 kg
35 mg de deuterium --> n = 35.10^-3/(3,34358.10^-27) = 1,05 mol d'atomes de deuterium.
Soit N = n.NA = 1,05 * 6,022.10^23 = 6,3.10^48 atomes de deuterium dans 1 litre d'eau de mer.
Comme l'énergie de réaction de fusion de 2 noyau de deuterium) est E1 avec E1 dans [3,27 ; 4,033] MeV par réaction, on a :
E = (1/2) * 6,3.10^48 * E1
Soit E dans [1,03.10^49 ; 1,27.10^49] MeV , soit avec 1 MeV = 1,6.10^-13 J, E est dans [1,7.10^36 ; 2.10^36] J
On pourrait récupérer avec le deutérium contenu dans un litre d'eau une énergie comprise dans [1,7.10^36 ; 2.10^36] J
-----
2a)
Li(6,3) + n(1,0) --> He(4,2) + H(3,1)
---
2b)
Delta masse = 6,01347 + 1,00865 - 4,00150 - 3,01550 = 0,00512 u
La réaction consomme de l'énergie
delta masse = 0,00512 u = 0,00512 * 1,66054.10^-27 kg = 8,50196.10^-30 kg
E = mc² = 8,50196.10^-30 * (3.10^8)² = 7,6518.10^-13 J, soit 4,8 MeV
-----
3)
c)
H(3,1) + H(2,1) --> He(4,2) + n(1,0)
Li(6,3) + n(1,0) --> He(4,2) + H(3,1)
H(3,1) + H(2,1) + Li(6,3) + n(1,0) ---> He(4,2) + n(1,0) + He(4,2) + H(3,1)
H(2,1) + Li(6,3) ---> 2 He(4,2)
-----
Sauf distraction, vérifie les calculs. 
et après aussi tu utilises une formule N=n.NA
quoi correspond cette formule je ne pense que nous l'ayons vu en cours nous
Distraction dans le calcul de nombre de mols :
Masse molaire du deuterium = 2,01355 gr/mol
n = 35.10^-3/2,01355 = 0,0174 mol
Soit N = n.NA = 0,0174 * 6,022.10^23 = 10^22 atomes de deuterium dans 1 litre d'eau de mer.
Na est le nombre d'Avogadro (soir le nombre d'entités dans une mole).
Comme l'énergie de réaction de fusion de 2 noyau de deuterium) est E1 avec E1 dans [3,27 ; 4,033] MeV par réaction, on a :
E = (1/2) * 10^22 * E1
Soit E dans [1,6.10^22 ; 2.10^22] MeV , soit avec 1 MeV = 1,6.10^-13 J, E est dans [2,6.10^9 ; 3,2.10^36] J
On pourrait récupérer avec le deutérium contenu dans un litre d'eau une énergie comprise dans [2,6.10^9 ; 3,2.10^9] J
-----
Sauf nouvelle distraction. Revérifie.
Autre manière de mener le calcul (que tu connais probablement) :
masse d'un atome de deuterium = 2 * 1,673 10^-27 kg = 3,35.10^-27 kg
N = 35.10^-6/(3,35.10^-27) = 10^22
Il y a 10^22 atomes de deuterium dans 1 litre d'eau de mer.
oui d'accord j'ai trouvé les meme résultat que toi
et pour la 3) c) ils demandes de calculer la quantité d'energie produite avec le deutérium présent dans 1 litres d'eau en utilisant l'équation de la réaction globale
Comment faut-il faire ?
Je pensais faire l'energie produite avec cette réaction
je trouve E=22.37 MeV
ensuite je fais 1,05.10^22*22.37 = 2,35.1023 MeV
Et ce serait l'energie que l'on peut faire avec 1 litres d'eau c'est ca ?
Annuler
connectez vous