Uranium235 et uranium 238
Posté : mar. 10 avr. 2012 11:26
Bonjour
Serait il possible de me dire si mes resultats sont correct
Célérité de la lumière dans le vide : c = 3,00.108 m.s−1 ; 1 u = 1,66.10−27 kg ;
Le combustible d’un réacteur nucléaire est l’uranium enrichi qui contient environ 3 à 5% d’uranium 235, le reste étant de l’uranium
238.
Seul, l’uranium 235 peut donner lieu à des réactions de fission nucléaire (il est dit fissile).
1) Sachant que le numéro atomique de l’uranium est : Z = 92, décrire le noyau de l’uranium 235 et celui de l’uranium 238. (1 point)
L’uranium 238 : 92
Ici je n'ai pas trouvé la reponse
2)238U , qui n’est pas fissile, se transforme par absorption d’un neutron, en uranium 239 qui donne du plutonium
239 après deux désintégrations radioactives β−.
\(^{238}_{92}U \rightarrow \ ^{239}_{93}NP + \ ^{ 0}_{-1}e^\)
\(^{239}_{93}NP \rightarrow \ ^{239}_{94}PU + \ ^{ 0}_{-1}e^\)
Écrire les équations de ces deux désintégrations et identifier, à l’aide du tableau périodique placé en annexe en fin de devoir, le
noyau obtenu finalement à l’issue de chaque désintégration β−. (1 point)
3)Il existe une multitude de réactions de fission possibles pour l’uranium 235, dont celle-ci : 92
\(^{235}_{92}U +^{ 1}_{0}n^ \rightarrow \ ^{?}_{?}X +^{139}_{54}Xe+ 3^{1}_{0}n^\)
\(^{235}_{92}U +^{ 1}_{0}n^ \rightarrow \ ^{94}_{38}Sr +^{139}_{54}Xe+ 3^{1}_{0}n^\)
En utilisant les lois de conservation, déterminer le numéro atomique et le nombre de masse du noyau noté X. En vous aidant du
tableau périodique, identifier l’élément chimique correspondant. (1 point)
4)Le défaut de masse, lors de la réaction de fission étudiée à la question 3, vaut : Δm = 0,193 u.
Calculer, en joule, l’énergie dégagée par une telle réaction. (1 point)
Δm(0.193*1.66*10^-27=3.20*10^-28u
3.20*10^-28*(3.00*10^8)²=2.88*10^-11J
L’énergie dégagé est de 2.88*10^-11J
5)L’énergie calculée à la question 4 a été obtenue à partir d’un seul noyau d’uranium 235, c’est-à-dire à partir d’une masse
d’environ 3,9.10-25 kg d’uranium. Nous supposerons que toutes les fissions dégagent une énergie égale à celle que nous avons
calculée à la question précédente.
Calculer la masse d’uranium 235 utilisé en une année de fonctionnement, si le réacteur fournit une puissance utilisable de 1000
MW avec un rendement de 1/3. (1 point)
Comme elle utilise 100mw cest à dire 1000*10^6J/s
1000*10^6*365*3600=1.31*10^15J
Soit E=mc²
m=E/c²
1.31*10^15/(3.00*10^8)²=0.0146 soit 1.46*10^-2kg
Donc 1.46*10^-2*3.9*10^-25=5.7*10-27kg
Il nous faudra 5.7*10-27kg d'uranium pour une année
Merci d'Avance pour votre aide
Serait il possible de me dire si mes resultats sont correct
Célérité de la lumière dans le vide : c = 3,00.108 m.s−1 ; 1 u = 1,66.10−27 kg ;
Le combustible d’un réacteur nucléaire est l’uranium enrichi qui contient environ 3 à 5% d’uranium 235, le reste étant de l’uranium
238.
Seul, l’uranium 235 peut donner lieu à des réactions de fission nucléaire (il est dit fissile).
1) Sachant que le numéro atomique de l’uranium est : Z = 92, décrire le noyau de l’uranium 235 et celui de l’uranium 238. (1 point)
L’uranium 238 : 92
Ici je n'ai pas trouvé la reponse
2)238U , qui n’est pas fissile, se transforme par absorption d’un neutron, en uranium 239 qui donne du plutonium
239 après deux désintégrations radioactives β−.
\(^{238}_{92}U \rightarrow \ ^{239}_{93}NP + \ ^{ 0}_{-1}e^\)
\(^{239}_{93}NP \rightarrow \ ^{239}_{94}PU + \ ^{ 0}_{-1}e^\)
Écrire les équations de ces deux désintégrations et identifier, à l’aide du tableau périodique placé en annexe en fin de devoir, le
noyau obtenu finalement à l’issue de chaque désintégration β−. (1 point)
3)Il existe une multitude de réactions de fission possibles pour l’uranium 235, dont celle-ci : 92
\(^{235}_{92}U +^{ 1}_{0}n^ \rightarrow \ ^{?}_{?}X +^{139}_{54}Xe+ 3^{1}_{0}n^\)
\(^{235}_{92}U +^{ 1}_{0}n^ \rightarrow \ ^{94}_{38}Sr +^{139}_{54}Xe+ 3^{1}_{0}n^\)
En utilisant les lois de conservation, déterminer le numéro atomique et le nombre de masse du noyau noté X. En vous aidant du
tableau périodique, identifier l’élément chimique correspondant. (1 point)
4)Le défaut de masse, lors de la réaction de fission étudiée à la question 3, vaut : Δm = 0,193 u.
Calculer, en joule, l’énergie dégagée par une telle réaction. (1 point)
Δm(0.193*1.66*10^-27=3.20*10^-28u
3.20*10^-28*(3.00*10^8)²=2.88*10^-11J
L’énergie dégagé est de 2.88*10^-11J
5)L’énergie calculée à la question 4 a été obtenue à partir d’un seul noyau d’uranium 235, c’est-à-dire à partir d’une masse
d’environ 3,9.10-25 kg d’uranium. Nous supposerons que toutes les fissions dégagent une énergie égale à celle que nous avons
calculée à la question précédente.
Calculer la masse d’uranium 235 utilisé en une année de fonctionnement, si le réacteur fournit une puissance utilisable de 1000
MW avec un rendement de 1/3. (1 point)
Comme elle utilise 100mw cest à dire 1000*10^6J/s
1000*10^6*365*3600=1.31*10^15J
Soit E=mc²
m=E/c²
1.31*10^15/(3.00*10^8)²=0.0146 soit 1.46*10^-2kg
Donc 1.46*10^-2*3.9*10^-25=5.7*10-27kg
Il nous faudra 5.7*10-27kg d'uranium pour une année
Merci d'Avance pour votre aide