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Nucléaire

Posté par
Bush 17-09-23 à 16:25

Bonjour,
   exercice :
                            Au sein d'un réacteur nucléaire, de puissance électrique P_e=1.5GW, a lieu la réaction nucléaire suivante :

   $\begin{matrix}235_{U} \\ 92 \end{matrix}$    $+ _{0} ^{1}n$ $\rightarrow _{38} ^{94}Sr +_{54} ^{14}Xe +2 . _{0} ^{1}n$ .

On donne  (Xe)=8.2 MeV/nucléon,
  (U)=7.5MeV/nucléon,
(Sr)=8.5MeV/nucléon,
   m(U235)390.219.10^-27Kg.  1eV=1.6.10^-19J.

1. Calculer |E| en MeV que libère la fission de U235
Réponse :  E=|E_L(U)-E_L(Xe) -E_L(Sr)|,

A.N :  E=|2357.5 -1408.2-8.594|=+184.5MeV.
  2.  Calcule le rendement de la transformation énergitique de ce réacteur sachant qu'il transforme m= 5.2 Kg /j  , de U235.

Réponse :  le rendement que nous cherchons  est   $0\leq r\leq 1$ ,

     $r=\frac{E produite effictivement}{E théorique}$

   $E_{éxp.}=184.5\times \frac{m}{m(U)}\times N.A/j$
$E(exp)= 184.5\times \frac{5.2}{390.219\times 10^{-27}}\times6.02\times10^{23}$ ceci donne environ 1.48.10[sup]51[sup]MeV/j,

  pour le dénominateur de ce rendement je ne savait pas comme faire donc E(théorique) : faut_il utiliser  la puissance électrique du réacteur ou tout simplement calculer lénergie massique potentielle dans 5.2kg (relation d'&quivalence masse-énergie, d'Enstein) ; j'ai essayé en faisant attention aux conversion qui s'imposent mais je trouvé à chaque fois une valeur >1 ce qui est illogique.
donc j'ai des soucis .

Merci de m'aider .

Posté par re : Nucléaire 17-09-23 à 16:38

Bonjour
Tu peux effectivement faire un rapport de puissance.
L'énergie utile produite en 24h (ou énergie effective comme tu l'écris) est simplement le produit de la puissance utile (donc puissance électrique) par la durée soit la durée d'un jour exprimée en secondes.
L'énergie théorique est tout simplement l'énergie libérée par la fission nucléaire de 5,2kg d'uranium 235.

Posté par re : Nucléaire 17-09-23 à 17:04

Donc moi j'ai inversé les choses :
J' ai considéré l'énergie effectivement produite étant l'énergie provenant de la fission de 5.2 kg .
Si je comprends, je mettrais r= P du reacteur ×24 ×3600/ énergie produite par fission de m=5.2kg .

Posté par re : Nucléaire 17-09-23 à 17:05

Merci encore

Posté par re : Nucléaire 17-09-23 à 19:01

Bonsoir toujours bloqué au calcul du rendement énergétique du réacteur .
Merci de me détailler ce calcul.

Posté par re : Nucléaire 17-09-23 à 19:12

Pardon j'ai en fin trouvé :
R 33%.
Merci .
Est-ce-juste ?

Posté par re : Nucléaire 18-09-23 à 00:06

Les données de ton énoncé conduisent à ce résultat. En réalité, le rendement est un peu plus faible (31,4% environ) car l'énergie moyenne libérée par fission est un peu plus élevée : 193,2MeV, cela pour plusieurs raisons : la réaction de fission étudiée ici n'est pas la seule susceptible de se produire et certains noyaux issus de la fission sont radioactifs de courte durée de vie.
PS : ce rendement est de l'ordre de ceux obtenus généralement dans les centrales électriques utilisant des combustibles fossiles.

Posté par re : Nucléaire 18-09-23 à 16:55

Merci beaucoup.
Tout est très utile pour moi.
Merci encore.

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