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Sous marins nucléaires

Posté par
lacquos1
08-02-12 à 18:15

Bonjour, je ne suis pas sûr de mes réponses sur un exercice, pouvez vous m'aider ?

Un sous marin à propulsion nucléaire utilise comme combustible de l'uranium enrichi en isotope U^2^3^5
Données:
m(U^2^3^5)=235.0439u
m(Sr^9^4)=93.9154u
m(e^1^4^0)=139.9252u

1u=1.66*10^{-27} kg

1) Un noyau d'uranium subit la réaction d'équation:
   U^{235}+n^1Sr^{94}+Xe^{140}+xn^1

a)C 'est bon
b) C'est bon
c) Quel est la valeur du nombre x de neutrons émis
  
Je trouve 2

2)a)Calculer les masses des réactifs et des produits de la réaction


  m_{réactifs}=3.9186*10^{-25} kg
  m_{produits}=3.9152*10^{-25} kg

b)En déduire la valeur de la variation de masse lors de cette réaction

  m=3.4*10^{-28} kg

c) Quelle est en Joule l'énergie libérée par la fission d'un noyau d'uranium suivant cette réaction ?

   E=3.06*10^{-11} J


3) Le réacteur fournit une puissance moyenne de 150 MJ. On rappelle que 1W=1J/s

a) Calculer le nombre de noyau d'uranium qui réagissent par seconde

   Je trouve 4.902*10^{18} atomes

b) En déduire la valeur de la masse d'uranium consommée par seconde.

   Je trouve 1.9 mg d'uranium consommés par seconde

c) Un sous marin nucléaire est prévu pour naviguer pendant une durée de 2 mois. Quelle masse minimum d'uranium 235 faut-il embarquer pour assurer son fonctionnement en autonomie pendant cette durée ?

   Je trouve environ 10 kg (c'est là que je doute)

Merci beaucoup pour votre aide !

  

Posté par
J-P
re : Sous marins nucléaires 09-02-12 à 13:43

C'est correct ...
Il manque la masse d'un neutron dans l'énoncé, mais il en a été tenu compte dans les calculs.


Il y a aussi une erreur d'unité dans l'énoncé.
Une puissance s'exprime en W et certainement pas en J.

L'énoncé devrait être :
"Le réacteur fournit une puissance moyenne de 150 MW. "

ou bien alors :

"Le réacteur fournit une puissance moyenne de 150 MJ/s."
-----
Sauf distraction.  

Posté par
lacquos1
re : Sous marins nucléaires 09-02-12 à 20:16

oups en fait je me suis trompé en recopiant l'énoncé, en fait c'est bien 150 MW.
merci beaucoup pour votre aide.

Posté par
souska
erreur ? 21-02-12 à 15:51

Bonjour,
Je dois faire le même exercice et j'aurais une petite question au sujet de la question 2b)
Mon livre et mon cours me disent :

m(réaction) = m(produits) - m(réactifs)
Ce qui me donne et devrait donner à lacquos1 une valeur négative...

Qu'est ce que je n'ai pas compris ?

Oh et une dernière chose, si aucune unité particulière n'est demandée, je peux utiliser (u) à la place de (kg), n'est ce pas (à condition de convertir si besoin) ?

Merci beaucoup d'avance !

Posté par
souska
re : Sous marins nucléaires 21-02-12 à 15:56

Encore une dernière chose ... Serait-il possible que vous postiez les explications et méthodes utilisées parceque je bloque à la question

3 a) Calculer le nombre de noyau d'uranium qui réagissent par seconde

Posté par
lacquos1
re : Sous marins nucléaires 22-02-12 à 13:39

Effectivement Souska j'ai mal recopié ma réponse dans le 2b) c'est bien -3.4*10^{-28} kg mais tu peux utiliser les unités u même si il est plus pratique d'employer les kg pour la suite. Le système de conversion est donné en haut de la page précédente.

En calculant l'énergie libérée par la fission d'un atome d'uranium à l'énergie totale libérée par le réacteur en une seconde, tu peux connaître la quantité de noyaux qui réagissent.

Posté par
eugenie
re : Sous marins nucléaires 08-01-13 à 20:56

Est ce que vous pourriez m'aider et me développer l'exercices parce que j'ai un peu de mal à partir de la question 2)a
c'est un dm que j'ai pour demain pour la question
1)a j'ai mis que c'était une fission nucléaire
puis pour la
&b j'ai mis que la constitution du noyau d'uranium est de Z= 92 protons  et N= A-Z=235-92=143 neutrons
et enfin pour la
1)c j'ai mis que la valeur du nombre x  de neutron émis est 3
merci pour votre aide qui me serait bien précieuse

Posté par
J-P
re : Sous marins nucléaires 09-01-13 à 11:29

Citation :
1)c j'ai mis que la valeur du nombre x  de neutron émis est 3


Non, c'est 2 ... mais l'important est de comprendre comment on trouve ce "2".



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