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Fission de l'uranium 235

Posté par
Keisen
29-04-12 à 15:44

BONJOUR, j'ai un exercice dont je bloque pour les dernières questions, pouvez-vous m'aider svp?

Équation
23592U + 10n 9438Sr + 13954X + 3 10n

c. Calculer l'énergie libérée:

j'ai trouvé: 7,05.10^-8 J
Est-ce juste ?

d. Une tonne de combustible nucléaire contient 0,88t d'uranium dont 3,5% est de l'uranium 235.
Calculer l'énergie qu'une tonne de combustible peut libérer par la fission de tout l'uranium 235 par cette réaction
Données: 1tep=4,02.10^10 J
Je bloque là, je ne vois pas comment procéder...

e. Exprimer cette énergie en tonne équivalant pétrole. Conclusion.
Je suppose que si on trouve la résultat précédent en Joules, sachant que 1tep=4,02.10^10 J, on divise donc par 4,02.10^10 J ??

Posté par
Oedik
re : Fission de l'uranium 235 29-04-12 à 17:21

Salut,

Pour la première question, c'est une application des formules, et sans les données on peut pas vraiment t'aider. Fais bien attention aux unités et aux parenthèses sur ta calculatrice, et c'est bon.

Pour la deuxième, tu sais que dans une tonne de combustible contient 0,88t d'Uranium et 3,5% est de l'U235.
Moi, je calculerai la masse que représente 3,5% de 0,88t (produit en croix) et tu trouves alors la masse totale d'U235 dans une tonne de combustible.
Tu divises par le nombre d'Avogadro et tu obtiens le nombre de moles que cela représente. Tu multiplies alors par l'énergie que tu as calculée juste au dessus (qui est valable pour une mole d'U235) et tu trouves ton résultat recherché.

Et pour la dernière, comme t'as dit, tu divises juste par 4,02.10^10J et tu trouves ton résultats en t.e.p.

Posté par
Keisen
re : Fission de l'uranium 235 29-04-12 à 17:29

Excusez moi, alors les données sont:
Neutron: 1,67493.10^-27
Uranium 235: 3,902996.10^-25
Strontium 94: 1,559501.10^-25
139X: 2,306801.10^-25



1t combu = 0,88t U -> 3,5% U235

d'après le produit en croix: 0.88 * \frac{3,5}{100} = 0.0308 t
il y a donc 0.0308 t d'U235 dans 1t de combu ?

Comment ça je divise par le nombre d'Avogadro (6,00 × 10^23) ?
Si c'est cela, ça fait 5.10-26 moles

Je ne sais pas si j'ai juste pour l'énergie libérée ..

Posté par
Oedik
re : Fission de l'uranium 235 29-04-12 à 17:52

Je trouve pas la même chose que toi pour l'énergie libérée, mais ça peut venir de moi. Comment procèdes-tu ?


Au temps pour moi, pour le nombre d'Avogadro, ce que je t'ai dit est complètement faux ^^.
Tu as 0,0308t d'U235, et tu connais la masse d'un noyau d'U235. Je pense que si tu divises 0,0308t=30,8kg d'U235 par 3,902996.10^-25kg, tu trouveras le nombres de noyaux. Là, tu pourras multiplier par l'énergie libérée que tu as calculée juste avant.

Posté par
Keisen
re : Fission de l'uranium 235 29-04-12 à 18:00

Alors l'énergie libérée:

E = |m| * c²
E= (|3,902996.10^-25^| + |1,559501.10^-25^| + |2,306801.10^-25^| + 4*(|1,67493.10^-27^|)) * (3,00.10^8)²
E= 7,05266569.10^-8 J je trouve...

Posté par
Keisen
re : Fission de l'uranium 235 29-04-12 à 18:01

et pour : 0,0308t=30,8kg d'U235 par 3,902996.10^-25kg

ça fait: 7,891373704.10^25

Posté par
Oedik
re : Fission de l'uranium 235 29-04-12 à 18:05

Pourquoi que des "+" ? La formule, c'est pas plutôt |masses produits-masses réactifs| = delta(m) ?
Donc certes, à la fin, tu as un résultat positif, mais je verrai plutôt le calcul de ce genre là :
|m(Sr)+m(X)+3m(n)-m(U)-m(n)|
Après, je peux toujours me tromper, ça remonte à loin, mais il me semble qu'il y avait une soustraction à faire.

Et pour la deuxième partie, oui, on est déjà plus dans l'ordre de grandeur qu'on devrait trouver. Oublie pas de mettre les  unités à la fin de tes calculs, tu pourrais perdre des points bêtement.

Posté par
Keisen
re : Fission de l'uranium 235 29-04-12 à 18:10

Peut-être bien !
C'est delta m
donc m _{après} - m _{avant}


je refais le calcul et je vous redis !

Posté par
Keisen
re : Fission de l'uranium 235 29-04-12 à 18:33

Donc pour detal(m)= |m(Sr)+m(X)+3m(n)-m(U)-m(n)|
delta(m)= 3,1954.10^-28

ainsi
|delta(E)|= 3,1954.10^-28 * (3,00.10^8)² = 2,87586.10^-11 J

?

il y a: 7,891373704.10^25 kg

Calcule de l'énergie qu'une tonne de combustible peut libérer par la fission de tout l'uranium 235 par cette réaction

E= ((0,88.10^3* 3,5/100) * 3,902996.10^-25 ) * 2,87586.10^-11
E= 3,57734906.10^-34 J

et si je divise par 1tep
ça en fait 8.10^-45 ????
pas logique ?

Posté par
Keisen
re : Fission de l'uranium 235 29-04-12 à 20:44

Finalement après correction je trouve E=2,88.10^-11 J

pour d je replace 30.8kg dans la formule précédente et j'ai E = 2,77.10^18 J

ce qui fait en t.e.p 65 952 381 t.e.p !



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