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Exercice surun réacteur nucléaire utilisant de l'uranium 235

Posté par
emila
14-01-13 à 14:56

Bonjour,

On considère un réacteur produisant 1000 MW électrique avec un facteur de charge de 70% et un rendement de la chaleur de 33%.
-Calculer en Joule l'énergie thermique produite pendant 1 an.
-Calculer le nombre de fissions pendant 1 an sachant qu'une fission fournit environ 200 MeV
-En déduire le nombre d'atomes et la masse d'atomes d'uranium 235 nécessaire pour apporter cette energie
-Calculer en utilisant E=mc², la masse de matière convertie en énergie
-Comparer à la masse de charbon nécessaire pour fournir la même quantité d'électricité avec un rendement de 50%(1 tonne d'équivalent charbon =29GJ).

Merci

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice surun réacteur nucléaire utilisant de l'uranium 23 15-01-13 à 18:14

Salut,

En une année, le réacteur va produire pendant un an :

\boxed{1000 \times 10^6 \times 0,7 \times 3 \times 365 \times 24 \times 3600 = 6,62 \times 10^16 J}

Ce qui correspond à une masse convertie en énergie de 0,736 ~ kg en utilisant la formule E = mc².

Une fission fournit en moyenne 200 ~ MeV = 3,2 \times 10^{-11} ~ J.

Ce qui correspond à \dfrac{6,62 \times 10^16 J}{3,2 \times 10^{-11} ~ J} = 2,07 \times 10^27 fissions qui se produisent chaque année.

On peut aisément déterminer la masse d'un atome d'uranium m_U = 3,9 \times 10^{-25} ~ kg et que chaque atome d'uranium va conduire à une fission, il y a donc

2,07 \times 10^27 \times 3,9 \times 10^{-25} = 806 ~ kg d'uranium fissionné.

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice surun réacteur nucléaire utilisant de l'uranium 23 15-01-13 à 18:15

\dfrac{6,62 \times 10^16 J}{3,2 \times 10^{-11} ~ J} = 2,07 \times 10^27 fissions qui se produisent chaque année.

Posté par
emila
re : Exercice surun réacteur nucléaire utilisant de l'uranium 23 16-01-13 à 08:45

Merci beaucoup c'est bien ce que je trouvais.Encore merci

Posté par
gbm Webmaster
re : Exercice surun réacteur nucléaire utilisant de l'uranium 23 17-01-13 à 18:20

De rien

++

Posté par
shym
re : Exercice surun réacteur nucléaire utilisant de l'uranium 23 15-06-22 à 22:16

bonjour .. je sais que le poste date de 2013 mais je souhaite trouver la solution du même exercice . et du coup je sais pas pourquoi on a multiplié par 3 au début?
le 0.7 c'est par rapport au facteur de charge et la multiplication par 365*24*60*60 c'est pour transformer en seconde

mais le 3 j'ai l'impression qu'il correspond a rien dans l'exercice quelqu'un peut m'aider

Posté par
quarkplus
re : Exercice surun réacteur nucléaire utilisant de l'uranium 23 16-06-22 à 06:35

Salut  :  rendement de 33 %  .

Pour produire 1000  Mw  électrique , il faut avoir  1000 . 100/33  MW  thermique ( ou nucléaire )   .

Posté par
shym
re : Exercice surun réacteur nucléaire utilisant de l'uranium 23 26-06-22 à 14:24

ah ouii d'accord c'est plus claire
merci beaucoup  



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