Bonsoir à tous j'ai un gros problème sur Fusion nucléaire, car je n'arrive pas à faire cet exo, pourriez vous m'aider. Voila l'énoncé :

Les réactions de fusion nucléaire , que l'on espére maîtriser un jour pour en faire une source d'énergie industrielle , concernant principalement les isotopes de l'hydrogéne ( deutérium et tritium ) :

(voir première image)

Ce sont parmi les r&actions de fusion , celles qui libèrent le plus d'énergie  .Le mélange réagissant doit être porter à très haute température ( d'où l'expression énergie thermonucléaire désignant lénergie livér&ée dans ce type de réactions )  . A ces types de températures le mélange se trouvze à l'état de plasma , heureusement  bon conducteur , ce qui permet de le réchauffer  par effet joule ; le courant pulsé nécessaire peut atteindre des intensités de plusieurs million d'ampéres !
Il faut en outre que , malgré les pertes inévitables , la réaction aboutisse à un bilan énergétique positif - c'est le but de l'opération ! Pour cela d'autres conditions doivent être remplies . L'une d'elles , connue sous el nom de «  critére de Lawson «   , impose que le produit  (  n taux    )   , de la densité (  n  ) des particules réagissantes ( nbre de particules par unité de volume  ) par le temps ( taux ) de mise en présence , doit être supérieur à une valeur minimale , fonction de la température . Par exemple , pour T = 50 millions de kelvins , n taux doit dépasser 10^20 ( particules seconde par métre cube ) .
A partir de ces données , les recherches actuelles explorent deux voies distinctes . La premiére ( voie lente ou magnétique ) consiste à se contenter d'une intensité «  faible «   ( n voisin de 10^20 m^-3 ) . Mais il faut alors assurer le confinement du plasma en réaction pendant un temps de l'ordre d'une seconde , ce que l'on s'efforce de réaliser au moyen de champs magnétique adéquats - d'où le nom de cette filiére . La seconde ( voie rapide ou inertielle ) consiste à faire arriver brusquement sur de petites bulles contenant les noyaux réagissant une puissance considérable , sous forme de faisceaux convergents d'&électrons rapides ou de rayons laser . Le temps de réaction taux se réduit ici à quelques nanosecondes , et le confirmement résulte spontanément de l'inertie de la matiére .
Personne ne sait encore laquelle de ces deux voies peut mener au succès , ni à quelle date . Resteront encore à résoudre le problème de l'extration de l'énergie libérée , et celui de sa conversion en énergie utilisable industriellement . Lorsque tous ces problèmes , de physique fondamentale et de physique technique , seront résolus , l'énergie thermonucléaire pourra sans doute remplacer l'énergie des centrales à fission actuelles . Elle possédera sur cette dernière deux avantages considérables :
- elle ne donne pas de déchets radioactifs de longue demi-vie ;
-  son «  combustibles «  essentiel , le deutérium , est répandu dans toutes les riviéres et toutes les mers du globe .


1 . calculer la valeur de l'énergie de la réaction de fusion proposée .
2.  rechercher la définition de «  plasma «  
3.  a.  en utilisant la loi des gaz parfaits , calculer la densité de particules composant un gaz à la pression atmosphérique habituelle ( 1,013*10^5 Pa ) et à une température de 293 K  ( 20° C ) .
     b.  calculer cette densité de particules pour une température de 50 millions de kelvins , à la même pression .
4.  a.  En utilisant les valeurs données dans le texte , indiquer les valeurs de densité de particules n et de temps de mise en présence taux pour que le critère de Lawson soit satisfait , dans le cas du confinement magnétique  puis du confinement inertiel .
     b.  En utilisant le modèle du gaz parfait , calculer la pression atteinte dans les petites bulles lors du confinement inertiel , pour une température de 50 millions de kelvins . Comparer la valeur obtenue avec celle de la pression atmosphérique habituelle .
5.  quel est le problème posé par les déchets radioactifs de longue demi-vie ?
6.  les noyaux utilisés dans l'exemple proposé sont le deutérium et le tritium
a.  le tritium peut être obtenu en bombardant un noyau de lithium avec un neutron . recopier et compléter les équations des réactions nucléaires suivantes , permettant la production du tritium .

                  (voir deuxième image)


b. il est possible d'obtenir 1g d'atomes de deutérium à partir de 300L d'eau de mer . Calculer l'énergie produite par fusion du deutérium contenu dans 300L d'eau de mer .
Données : masses des noyaux . deutérium : 2.01355 u ; tritium : 3.01550 u ; hélium 4 : 4.00151 u . Constante des gaz parfaits : R=8.314 SI .


Merci d'avance