Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Fission de l'uranium 235
Bonjour, j'ai besoin d'aide pour mon dernier exercice d'un devoir maison à rendre en SPC. Je suis en 1 er L et j'ai beaucoup de mal avec ce D.M assez compliqué (pour moi). Je vous donne le problème :
"Dans une centrale électronucléaire l'uranium 235 capte un neutron pour donner du baryum 139, du krypton 86 et 11 neutrons."
a) Pourquoi la réaction s'emballerait (bombe A) en l'absence des dispositifs modérateurs ?
b) Le noyau de baryum 139 à 56 protons. Combien de neutrons ? que vaut Z ?
c) Par l'équivalence masse-énergie d'Einstein, calculez l'énergie correspondant à une perte de masse de 10,13g (fission de 235g d'uranium 235)
d) Calculez l'énergie utile, soir 30% de l'énergie précèdente.
e) La combustion complète d'une tonne de pétrole dégage ue énergie utile de 4,2.10(puissance10) J. Calculez la maisse de pétrole à brûler pour obtenir l'énergie utile du d)
Pour le b) Z = 56 protons
139-56 = 83 neutrons.
Pour le c) il faut utiliser E=Mc2
Voila j'ai réussi que cela .
Bonjour,
Tu as bien commencé.
Oui, pour la question c il faut employer la relation E = m c2
Pour employer cette relation il faut utiliser les bonnes unités.
Quelle est l'unité SI pour la masse ? Puisque ce n'est pas le gramme, il faut convertir. Que vaut m = 10,13 g en l'exprimant dans l'unité SI de masse ?
Que représente-t-on par la lettre c dans cette relation ? Quelle est sa valeur et son unité ?
Avec les deux unités précédentes, dans quelle unité exprimera-t-on l'énergie E ?
Voilà les connaissances de physique que tu dois avoir pour résoudre cet exercice. Le reste sera du calcul très simple.
Merci pour votre réponse, mais j'ai beaucoup de mal avec la physique... Je perd patience et je n'ai jamais utilisé cette formule E=mc2. Pour la question a) faut il faire un calcul ?
Non, aucun calcul pour la question a
Il faut bien lire l'énoncé et réfléchir un peu. Que proposes-tu ?
a) Parce que l'uranium 235 capte un neutron ?
c) E = L'energie en joul
M = La masse en KG donc 10,13 g = 1,013 kg
C = 9×1016 m2⋅s-2 vitesse de la lumière
Question a
D'après l'énoncé, un noyau d'uranium en captant UN neutron, libère beaucoup d'énergie et ONZE neutrons.
Que va-t-il se passer pour les autres noyaux d'uranium qui sont à côté de ce noyau qui vient de se désintégrer ?
On verra la question c ensuite.
Oui...
Certains noyaux voisins vont capturer un neutron et vont à leur tour produire beaucoup d'énergie et d'autres nouveaux neutrons ; qui vont à leur tour être capturés par d'autres noyaux d'autres atomes voisins, qui eux aussi vont se désintégrer en libérant encore de l'énergie et encore des neutrons.
C'est cela que l'on nomme une "réaction en chaîne". Elle libérera une quantité énorme d'énergie en un temps très court. Cela devient en effet une explosion ; c'est une bombe.
Pour éviter cela il faut des matériaux modérateurs qui vont capturer les neutrons, ou en changer l'énergie. On ne laissera qu'un petit nombre de neutrons, juste de quoi entretenir la réaction pour libérer l'énergie mais sur un temps beaucoup plus long. Cela devient le cœur d'un réacteur capable de chauffer de l'eau, qui se transformera en vapeur, qui ira faire tourner des turbines lesquelles produiront de l'électricité.
Tout cela, quand ça se passe bien...
_______________
Question c
L'unité de masse est bien le kilogramme (symbole kg, avec un k et un g tous les deux minuscules). Mais tu as mal calculé la conversion.
10 grammes cela n'est pas du tout 1 kilogramme. Tu le sais bien quand tu fais la cuisine. Si on te demande 10 grammes de sel tu n'en mets pas 1 kilogramme.
c est bien la vitesse (la "célérité") de la lumière dans le vide et vaut environ 3.108 m.s-1
donc c2 vaut bien environ 9.1016 m2.s-2
Oui, l'énergie ainsi calculée sera en joules (symbole J, un J majuscule).
A toi pour la conversion de la masse et le calcul de l'énergie.
Merci beaucoup pour la réponse a).
b)
E
__ : __________ = 9.1016 m2.s-2
M 0, 001013 kg
J'ai reconverti la masse mais je ne trouve pas l'énergie car je ne sais pas ce que c'est tout simplement :/
E 0.0000235 J
__ : __________ = 9.1016 m2.s-2
M 0, 001013 kg
E
_ : 0,02319842 m/s = c
M
J'ai essayé ça !
Premièrement : peux-tu vérifier l'énoncé que tu as posté ?
une perte de masse de 10,13 g (fission de 235 g d'uranium 235)
Est-ce 10,13 g ou est-ce 1,013 g ?
Deuxièmement : que vaut cette perte de masse exprimée en kilogramme ?
Admettons ce 10,13 g
10,13 g = 0,010 13 kg
un gramme vaut un millième de kilogramme ; ou, ce qui revient au même, un kilogramme vaut mille grammes.
_____________
Calcul de l'énergie maintenant.
E = m.c2 = 0,010 13 
9.1016 = ... joules
J'attends le résultat (en joules) de la multiplication de la masse m (en kg) par le carré de la vitesse de la lumière c2
J'ai posé cette multiplication dans mon message de 8 h 45 à la dernière ligne. Que vaut E ?
C'est exact.
E = 911 700 000 000 000 J = 9,117.1014 J
____________
Question d
Que vaut, toujours en joules, 30 % de cette énergie (en notation scientifique, c'est quand même plus facile à lire ! ) ?
1) Il manque l'unité
2) Pour trouver 30 % de quelque chose on ne divise pas par 300 ( 
) mais on multiplie par
30 % c'est environ un tiers
Un tiers de 9.1014 joules, cela fait 3.1014 joules
Donc ton résultat est tout à fait faux d'un coefficient d'un million ! !
Quel est le résultat de la multiplication de 9,1.1014 par 0,30 ?
Oui, le résultat vaut 2,73.1014 joules
______________
Question e
Quelle masse de pétrole faut-il brûler pour avoir la même énergie utile (n'oublie pas l'unité pour la réponse) ?
Annuler
connectez vous