Niveau école ingénieur

Valeur énergétique des ressources d’uranium

Posté par
Physical111 26-11-24 à 21:31

Bonjour à tous ,
j'ai un exercice merci beaucoup d'avance
On estime (2014) que les ressources raisonnablement assurées représentent 5,9 millions de
tonnes d'uranium naturel.
1)-Si on considère que la fission d'un kilogramme d'uranium naturel dégage en
chaleur 120 000 kWh (après enrichissement et sans compter les coûts énergétiques de
l'extraction, des traitements, de l'enrichissement, etc.), calculer la valeur énergétique de ces
ressources en Gtep d'énergie primaire.
2)- En considérant un rendement de 33% des centrales électronucléaires, calculer la
quantité d'électricité productible à partir de ces ressources en TWhe.
3)- Sur la base de la production électronucléaire mondiale de 2012, soit 2460 TWhe
et des données de ressources en uranium 2014, déterminer le rapport R/P (ressources sur
production annuelle) de l'uranium.
4)- La production mondiale d'électricité en 2012 était de 22600 TWhe, en combien
d'années seront épuisées ces ressources, si toute l'électricité était d'origine nucléaire ?
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1) Calcul de la valeur énergétique des ressources en Gtep
Données :
- Masse d'uranium naturel : $5,9 \times 10^6 \ \text{tonnes} = 5,9 \times 10^9 \ \text{kg}$
- Énergie dégagée par la fission d'un kilogramme : $120 \,000 \ \text{kWh}$
- Conversion d'énergie primaire en Gtep : $1 \ \text{tep} = 11,63 \ \text{MWh}$ .

**Calcul :**
1. Énergie totale dégagée par les ressources :
$E_{\text{totale}} = 5,9 \times 10^9 \ \text{kg} \times 120 \,000 \ \text{kWh/kg}$
$E_{\text{totale}} = 7,08 \times 10^{14} \ \text{kWh}$
2. Conversion en Gtep :
$E_{\text{Gtep}} = \frac{E_{\text{totale}}}{11,63 \ \text{MWh/tep}} \times 10^{-6}$
$E_{\text{Gtep}} = \frac{7,08 \times 10^{14}}{11,63 \times 10^6}$
$E_{\text{Gtep}} \approx 60,9 \ \text{Gtep}$

**Résultat :** $\mathbf{60,9 \ \text{Gtep}}$

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2) Quantité d'électricité productible en TWhe

**Données :**
- Rendement des centrales : $33\% = 0,33$ .
- Énergie totale dégagée : $7,08 \times 10^{14} \ \text{kWh}$ .

**Calcul :**
$E_{\text{électricité}} = 7,08 \times 10^{14} \ \text{kWh}\times 0,33$
$E_{\text{électricité}} \approx 2,34 \times 10^{14} \ \text{kWh}$
Conversion en TWhe :
$E_{\text{électricité (TWhe)}} = 2,34 \times 10^{14} \times 10^{-9}$
$E_{\text{électricité (TWhe)}} \approx 234 \,000 \ \\ \text{TWhe}$

**Résultat :** $$ \mathbf{234 \,000 \ \text{TWhe}} $.$

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3) Rapport R/P (ressources sur production annuelle)
Données :
- Production mondiale d'électricité nucléaire en 2012 : $$ 2460 \ \text{TWhe/an} $.$
- Ressources productibles : $$ 234 \,000 \ \text{TWhe} $.$

**Calcul :**
$R/P = \frac{\text{Ressources}}{\text{Production annuelle}} = \frac{234 \,000}{2460}$
$R/P \approx 95,1 \ \text{années}$
**Résultat :** $$ \mathbf{95,1 \ \text{années}} $.$
4) Durée d'épuisement si toute l'électricité était nucléaire
**Données :**
- Production mondiale totale d'électricité en 2012 : $$ 22 \,600 \ \text{TWhe/an} $.$
- Ressources productibles : $234 \,000 \ \text{TWhe}$ .

**Calcul :
$T = \frac{\text{Ressources}}{\text{Production annuelle totale}} = \frac{234 \,000}{22 \,600}$
$T \approx 10,4 \ \text{années}$

**Résultat :** $\mathbf{10,4 \ \text{années}}$ .
merci beaucoup à tous