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Radioactivité

Posté par
rienkapte
13-05-18 à 16:28

Voila l'exercice : On se propose de vérifier l'affirmation suivante : "1L d'eau de mers contient de deutérium permettant d'obtenir autant d'énergie que 800L d'essence "

La réaction de fusion entre un noyau de deutérium (2 nucléons 1 proton)H  et un noyau de tritium (3 nucléons 1 proton)H conduit à un noyau d'hélium (4 nucléons 2 protons) et à un neutron.

1.écrire la réaction de fusion citée dans le texte
2. Calculer l'énergie dégagée par la fusion d'un noyau de deutérium et de tritium.
3. Sachant que la concentration massique en deutérium de l'eau de mers est Cm=33 g.m puissance -3, calculer l'énergie libérée par le deutérium contenue dans 1,0L d'eau de mers.
4. Sachant que le pouvoir calorifique de l'essence vaut 3,5*10puissance 7 J/L , commenter l'affirmation proposée.

Voila j'ai réussi les deux premières questions :1.   2nucl1 proH  + 3nu 1 pro H = 4nu2proHe + 1nu 0 pro neutron
2. E = 2,8188*10puissance -12 J

Mais par contre je sais pas comment faire pour faire la 3 et la 4 non plus. Voila si quelqu'un peut m'aider svp

Posté par
Hugo50
re : Radioactivité 13-05-18 à 16:48

Bonjour,
Déjà pour être mieux compris, s'il te plait utilise le bouton "x2" ou "x2" en bas, c'est assez difficile de te lire.
Ensuite pour la question 3, tu as Cm= 33g/m3, or 1 mètre cube est égal à 1000 L, donc Cm= 0,033 g/L.
Tu as alors 0,033 g de deutérium dans 1 L d'eau de mer ( tu peux faire le calcul avec ça)

Enfin pour la question 4 c'est simple, tu as 3,5.107J pour un L d'essence, tu en as 800 donc 800×3,5.107.

Posté par
rienkapte
re : Radioactivité 13-05-18 à 16:56

Ok merci pour [sup][/sup] je savais que ça existait c'est pour ça.

Et euh pour la trois c'est quoi la formule  ?

Posté par
Hugo50
re : Radioactivité 13-05-18 à 17:30

Eh bien déjà, es tu sûr que la question 3 est "calculer l'énergie libérée par le deutérium" ??
Le deutérium ne libére pas d'énergie pour rien, je ne pense pas que ce soit la question qui t'est posée

Posté par
rienkapte
re : Radioactivité 13-05-18 à 17:44

La 3 c'est calculer l'énergie libérée par le deutérium dans un litre d'eau de mers ? si si je suis sur.
Il y a des donnes des données aussi :
Masse du noyau de deutérium : 3,34358 * 10-27   kg
masse du noyau de tritium : 5,00736*10-27  kg
masse du noyau d'hélium : 6,64466*10-27  kg
masse du neutron :1,67493*10-27  kg
célérité de la lumière : 3,00 * 108
nombre d'avogadro : Na= 6,02*1023  mol

Posté par
Hugo50
re : Radioactivité 13-05-18 à 18:04

Dans ce cas il sous entend sûrement la fusion évoquée dans l'énoncé dont tu as écrit l'équation (question 1).
La formule c'est donc:
ΔE= Δm×c2 où Δm est la variation de masse (ici un neutron d'après ton equation) et c la célérité de la lumière.
Tu peux calculer Δm séparément, c'est la masse des noyaux et autres particules à l'état final (à droite) noté mf soustrait par la masse des noyaux à l'état initial (à gauche) noté mi
Soit Δm=|mf-mi|  (les valeurs absolues sont importantes car il te faut une variation de masse positive)
Ensuite tu les remplaces dans la formule, tu remplaces ensuite c qui t'est donné (et n'oublies pas de le mettre au carré) et tu auras l'énergie libérée ΔE par la fusion du deutérium 12H avec le tritium 13H.

Posté par
rienkapte
re : Radioactivité 13-05-18 à 18:21

C'est ce que j'ai fait à la question 2

Posté par
Hugo50
re : Radioactivité 13-05-18 à 19:16

C'est vrai, J'avais pas vu la question 2

Tu as donc calculé l'énergie libérée par la fusion d'un seul noyau de deutérium avec un seul noyau de tritium.
Or Tu as 0,033g de deutérium donc beaucoup plus de noyaux.
M(deutérium)= 2g/mol, tu as 0.033g de deutérium donc tu as 0.0165 moles de deutérium.
0.0165 × 6.02×1023= 9,933×1018 noyaux.
Donc l'énergie que tu as trouvé est libérée 9,933×1018 fois, donc E=27999140400 J
Il me semble que c'est la même valeur qu'avec 800L d'essence...
Tu devrais donc maintenant pouvoir faire la question 4, bonne soirée

Posté par
rienkapte
re : Radioactivité 13-05-18 à 20:45

Excellent merci bien



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