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Réaction de fission nucléaire

Posté par
ethanol
29-08-17 à 13:03

Bonjour je fais le CNED cet été en physique et je beug sur un exercice vu que l'on a très rapidement vu ce chapitre en classe...

Voilà l'énoncé:  lors d'une réaction de fission nucléaire de l'uranium 235 il est possible d'obtenir du gaz rare xénon (Xe) et du strontium 95 (Sr) radioactif selon la réaction :
235         1       139         95             1
         U +    n =         Xe +       Sr +y    n
92            0        54            x                0

1)  indiquer le numéro Atomix X est le nombre Y de notre produit en expliquant quelle loi de conservation vous avez utilisées.

On donne des masses des noyaux des atomes et des particules intervenant dans cette réaction en unité de masse atomique u

Noyau: 1        Masse atomique : 1.009
                     n
                  0

Noyau: 95          Masse atomique:94,945
                        Sr
                  38

Noyau: 139    Masse atomique:138,955
                        Xe
                  54

Noyau: 235   Masse atomique:235.120
                        U
                  92

2) calculer en unité de Masse Atomique la perte de masse au cours de cette réaction en vous aidant de la formule du défaut de masse indiqué dans les données si après

3)  dans une centrale nucléaire de nombreuses autres réaction de fission de l'uranium 235 se produisent. on admettra ici que la fission d'un atome d'uranium s'accompagne au moyenne d'une perte de masse de 0,20 u . En utilisant cette dernière valeur calculée un joule l' énergie libérée par la fission d'une mole d'atomes d'uranium 235.

4)une centrale nucléaire utilisant la fission de l'uranium 235 fournit une puissance électrique moyenne de 800 MW. Le rendement de la transformation de l'énergie nucléaire en énergie électrique est admise est admis égal à 100 %.  Quelle masse d'uranium 235 est nécessaire pour faire fonctionner la centrale pendant une journée ?

Données:
10^6 W=1 MW
Nombre d'Avogadro: Na= 6,02x10^23 mol^-1
Défaut de masse: m=Z*m(proton)+ (A-Z)*m(neutron)-m(noyau)
E(libérée)=|m|xc2

Posté par
ethanol
Réaction de fission nucléaire 29-08-17 à 13:35

Bonjour je fais le CNED cet été en physique et je beug sur un exercice vu que l'on a très rapidement vu ce chapitre en classe...

Voilà l'énoncé:  lors d'une réaction de fission nucléaire de l'uranium 235 il est possible d'obtenir du gaz rare xénon (Xe) et du strontium 95 (Sr) radioactif selon la réaction :
235         1       139         95             1
         U +    n =         Xe +       Sr +y    n
92            0        54            x                0

1)  indiquer le numéro Atomix X est le nombre Y de notre produit en expliquant quelle loi de conservation vous avez utilisées.

On donne des masses des noyaux des atomes et des particules intervenant dans cette réaction en unité de masse atomique u

Noyau: 1        Masse atomique : 1.009
                     n
                  0

Noyau: 95          Masse atomique:94,945
                        Sr
                  38

Noyau: 139    Masse atomique:138,955
                        Xe
                  54

Noyau: 235   Masse atomique:235.120
                        U
                  92

2) calculer en unité de Masse Atomique la perte de masse au cours de cette réaction en vous aidant de la formule du défaut de masse indiqué dans les données si après

3)  dans une centrale nucléaire de nombreuses autres réaction de fission de l'uranium 235 se produisent. on admettra ici que la fission d'un atome d'uranium s'accompagne au moyenne d'une perte de masse de 0,20 u . En utilisant cette dernière valeur calculée un joule l' énergie libérée par la fission d'une mole d'atomes d'uranium 235.

4)une centrale nucléaire utilisant la fission de l'uranium 235 fournit une puissance électrique moyenne de 800 MW. Le rendement de la transformation de l'énergie nucléaire en énergie électrique est admise est admis égal à 100 %.  Quelle masse d'uranium 235 est nécessaire pour faire fonctionner la centrale pendant une journée ?

Données:
10^6 W=1 MW
Nombre d'Avogadro: Na= 6,02x10^23 mol^-1
Défaut de masse: m=Z*m(proton)+ (A-Z)*m(neutron)-m(noyau)
E(libérée)=|m|xc2

*** message déplacé ***

Posté par
odbugt1
re : Réaction de fission nucléaire 29-08-17 à 18:46

Bonjour,

Quelques indications :

Question 1 :
Appliquer les lois de conservation du nombre de charges et du nombre de nucléons ( Lois de Soddy )

Question 2 :
Si on se réfère strictement aux directives de l'énoncé, il faudra commencer par calculer les défauts de masse  des noyaux de Sr, Xe et U et ensuite faire la différence entre les défauts de masse des noyaux formés ( Sr, Xe) et du noyau détruit (U)
Dans ce cas il te manquera une donnée : La masse du proton que voici : mp = 1,007276 u
Mais on peut arriver au résultat plus simplement en calculant directement la différence de masse entre {Uranium 235 + 1 neutron} et {Xenon 139 + Strontium 95 + x neutrons} , " x " ayant été trouvé à la question 1

Question 3 :
Plus tard ....

*** message déplacé ***

Posté par
odbugt1
re : Réaction de fission nucléaire 29-08-17 à 19:58

Citation :
Dans ce cas il te manquera une donnée : La masse du proton que voici : mp = 1,007276 u


Je viens de me rendre compte qu'on peut se passer de connaître la masse du proton si on mène les calculs littéralement car dans ce cas la masse des protons disparait au cours du calcul.

*** message déplacé ***

Posté par
ethanol
re : Réaction de fission nucléaire 29-08-17 à 21:47

Déjà merci beaucoup pour ta réponse  @odbugt1

Je me rappel plus de ce que c'est un défaut de masse et comment on le calcul pourrait tu m'éclairer stp

Je sais que la loi de soddy dit qu'il y a conservation de charges électrique et du nombre de masse mais concrètement je dois faire quoi avec cette information ?

Ps: comme tu peux le remarquer la physique et moi ça fait 1000 ...

*** message déplacé ***

Posté par
odbugt1
re : Réaction de fission nucléaire 30-08-17 à 00:01

Avant d'aller plus loin, il faut répondre à la question 1 car on a besoin des résultats pour la suite.
La réaction nucléaire étudiée s'écrit:

\large _{92}^{235}U +\;_0^1n  \rightarrow\; _{54}^{139} Xe +\; _{x}^{95}Sr+y\;( _0^1n)

Les nombres figurant "en haut" comme 235, 1, 139 etc ... sont les nombres de masse c'est à dire le nombre de nucléons.
Les nombres figurant "en bas" ( 92, 0, 54 ....) sont les nombres de charge qui indiquent le nombre de protons.

Rappel : Nombre de protons + nombre de neutrons = nombre de nucléons.

Le nombre y ( qui n'est ni en haut ni en bas ) indique le nombre de neutrons  _0^1n  qui est produit par la réaction de fission.

Les lois de Soddy indiquent que :
La somme des nombres de masse et la somme des nombres de charge ne change pas au cours de la transformation nucléaire.

Comme indiqué dans mon précédent post il te faut appliquer ces lois pour calculer x et y.

Propose ta solution pour pouvoir passer aux questions suivantes.

*** message déplacé ***

Posté par
gbm Webmaster
re : Réaction de fission nucléaire 30-08-17 à 08:57

Bonjour,

Le multi-post est strictement interdit sur ce forum :

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q03 - Pourquoi ne faut-il pas faire du ''multi-post'' ?



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