Seconde Activité expérimentale : Dans une centrale nucléaire
La gestion des déchets radioactifs, les accidents tels que celui de Tchernobyl et l’épuisement des ressources d’uranium rendent la filière nucléaire moins populaire. L’une des alternatives pour répondre à la demande énergétique serait de contrôler les réactions à l’origine de l’énergie émise par le Soleil. Nous allons étudier ces deux types de transformation nucléaire.
Document 1 : Animation La fabrication du combustible Document 2 : Animation De l’uranium à l’énergie nucléaire
Travail n°1 :
Compléter le schéma ci-dessous décrivant les différentes transformations (physique, chimique ou nucléaire) subies par l’uranium de la mine jusqu’à la centrale nucléaire :
Travail n°2 :
1. Lorsqu’un neutron heurte un noyau d’uranium#$%"#𝑈, une des fissions possibles conduit à la formation d’un noyau de strontium $(")𝑆𝑟, d’un noyau de xénon 𝑋𝑒
%)
,$" , ainsi qu’à plusieurs
neutrons.Écrire l’équation de réaction correspondant à cette transformation. 2. Quelles conversions d’énergies sont réalisées dans une centrale nucléaire ?
3. Une pastille d’uranium de 7g peut libérer autant d’énergie que la combustion de quelle masse de charbon ?
4. Sachant que le pouvoir calorifique du charbon est d’environ PC = 2,5 x 107 J/kg, déterminer l’énergie (en gigajoule) pouvant être libérée par une pastille d’uranium.
Minerai brut contenant du dioxyde d’uranium UO2 (1 % d’uranium) U3O8 (75% d’oxyde d’uranium) Dissolution UF4 puis UF6 Enrichissement par sublimation UF6 Transformation chimique Noyaux moins lourds (Sr et Xe par exemple) UO2 dissous Fission Oxydation
