CH10: Énergie nucléaire ( livre chapitre10 pages98-107 )
Objectifs:
Noter dans le cahier de texte pour la séance prochaine:
Les exercices sont à faire en fonction de la progression en classe.
A lire Documents pages 98-99 et activités 1&2 pages100-101 Cahier de brouillon :exercices tests 1 à 5 p103 ( solutions 159 ).
Cahier d’exercices:6,7,8,9,11,13,14,15,16,17,19 et 20 p104-107
Les exercices Tests ou " Vérifie tes connaissances " de chaque chapitre sont à faire sur le cahier de brouillon pendant toute l’année.
Tous les schémas d'électricité sont à réaliser uniquement au crayon et à la règle.
* Connaître les transformations du noyau atomique.
* Comprendre des utilisations de l’énergie nucléaires.
L’énergie et ses conversions
Ce sont des transformations nucléaires forcées ou provoquées. Elles nécessitent un apport
énergétique extérieur. Ils existent deux transformations nucléaires : la fission ( on casse) et la fusion (on assemble).
A) Définition.
I) Transformations nucléaires
B) La fission
On envoie un neutron sur un noyau lourd (on le casse ), il va se scinder en deux atomes plus légers et deux neutrons
A= 235 p= 92 n= 143
1n
Uranium
+
94X
1+ Y
1+ 2x
1n
235-94 +2
Sr
140Xe
38 54 0
94 37
Rb
140Cs
55 0
0 93 140
Rb Cs
37
139 38
94
Sr Xe
54 85 148
Br La
35 57
U A= 235 p= 92 n= 143
1n
+
3894Sr X
1 140+ Y
54Xe
1+ 2x
10n
U A= 235 p= 92
n= 143
+ + + 3x1n
1n
UA= 235 p= 92
n= 143
+ + + 3x1n
1n
UA= 235 p= 92
n= 143
+ + + 3x1n
1n
U A= 235 p= 92
n= 143
+ + + 2x1n
1n
55
0
0
Des atomes ou noyaux d’atomes légers s’unissent pour donner un noyau ou atome plus lourd et un neutron;
avec un dégagement d’énergie.
H +
10n
2
1 + H 2
1 3 He
2
C) La fusion
=
10p
= proton = neutron=
10n
•deutérium+ deutérium → (hélium 3+ 0,82 MeV (1,31×10-13joules)) + (neutron+ 2,45 MeV (3,93×10-13joules)) ;
Des atomes ou noyaux d’atomes légers s’unissent pour donner un noyau ou atome plus lourd et un neutron;
avec un dégagement d’énergie.
H +
10p
2
1 + H 2
1 3 H
1
C) La fusion
=
10p
= proton = neutron=
10n
•deutérium + deutérium → (tritium+ 1,01 MeV (1,62×10-13joules)) + (proton+ 3,03 MeV (4,85×10-13joules)) ;
C) La fusion
Des atomes ou noyaux d’atomes légers s’unissent pour donner un noyau ou atome plus lourd et un neutron;
avec un dégagement d’énergie.
H +
10n
3
1 + H 2
1 4 He
2
= proton = neutron
=
10n
=
10p
•deutérium + tritium → (hélium 4 + 3,52 MeV (5,64×10-13joules)) + (neutron + 14,1 MeV (2,25×10-12joules)) ;
Des atomes ou noyaux d’atomes légers s’unissent pour donner un noyau ou atome plus lourd et un neutron;
avec un dégagement d’énergie.
H +
10p
2
1 + He 3
2 4 He
2
C) La fusion
=
10p
= proton = neutron=
10n
•deutérium + hélium 3 → (hélium 4 + 3,67 MeV (5,88×10-13joules)) + (proton + 14,7 MeV (2,35×10-12joules)).
H +
10p 2
1 + He 3
2 4 He
2
D) Remarques
=
10p
= proton = neutron=
10n
•deutérium + hélium 3 → (hélium 4 + 3,67 MeV (5,88×10-13joules)) + (proton + 14,7 MeV (2,35×10-12joules)).
Qu’est ce qui est conservé lors d’une réaction nucléaire?
*conservation du nombre de nucléons ( p, n )
*conservation du nombre de charges électriques ( p, e- )
*conservation de l’énergie.
14,7 MeV (2,35×10-12 J) 3,67 MeV (5,88×10-13 J)
14,7 MeV (2,35×10-12 J) 3,67 MeV (5,88×10-13 J) 18,37 MeV (8,23×10-13 J)
A) Utilisations civiles
II) Utilisation de l’énergie nucléaire.
1) Dans le réacteur, la réaction de fission produit une grande quantité de chaleur qui servira à vaporiser l’eau pressurisée.
2) La vapeur fait tourner une turbine couplée à un alternateur. Un transformateur THT est relié au réseau de distribution.
3) A la sortie de la turbine, la vapeur est recyclée.
*1-Electronuculéaire
-Bombes atomiques à fission ( Hiroshima et Nagasaki)
*2 Médecine.
B) Utilisations militaires
La scintigraphie ; hyperthyroïdie ( Iode 131)
*3 Laboratoire.Datation au carbone 14
-Propulsion nucléaire.
-Bombes à Hydrogène à fusion.
C) Déchets nucléaires
L’activité de la plupart des déchets disparaît à peu près totalement après 300 ans. En général les déchets sont enfouis dans des galeries souterraines.
