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Exercice physique nucléaire [Tale S]

  1. xavier005

    Date d'inscription
    septembre 2005
    Messages
    2

    Exercice physique nucléaire [Tale S]

    Bonjour, est ce que quelqun pourait me corriger svp et me donner un petit coup de main pour cet exercice.
    Voici l' eonoce:
    Fission de l'uranium 235 dans un reacteur nucleaire
    1) Pour le demarrage d'un reacteur nucleaire à fisision, on peut utiliser une source "américium-béryllium."L'américium 241 est radioactif est un emetteur alpha
    Une particule alpha peut reagir ave un noyau (9;Z)Be (le 9 est en haut et le Z en bas) de béryllium 9 pour produire un proton et un neutron de carbone (12,6)C
    a) Rappeller les lois utilisées pour équilibrer l'equation d'une reaction nucleaire
    ecrire les equations des reactions nucleaires:
    -de désintégrations de l'américium 241
    -entre une particule alpha et un noyau de béryllium 9
    En deduire la valeur de Z
    c)sous l'impact d'un neutron créé lors de la reaction entre une particule alpha et un noyau de beryllium9, une fission de l'uranium 235 produit les noyaux (144;Z)La et (88;35)Br. Elle produit aussi k neutrons
    Ecrire l'equation de cette reaction nucleaire. en deduire les valeurs de Z' et k
    d) Pourquoi la source de neutrons "américium-béryllium" devient elle inutile après le demarrage du reacteur nucleaire?

    2a)
    Definir l'energie moyenne de liaison par nucléon du noyau d'uranium 235.
    exprimer cette energie en fonction des données et calculer sa valeur en MeV.
    Exprimer en fonction des energies de liaison des noyaux de l'uranium 235, de lanthane 144 et de bome 88, l'energie libérée par la reaction de fission de l'uranium 235 considérée dans la question 1c
    calculer sa valeurs en MeV
    3)Les neutrons produits par une source "américium-béryllium" peuvent etre détectés grace à un compteur à trifluorure de bore.
    Un neutron produit peut reagir avec un noyau de bore 10 pour produire un noyau de lithium 7 et une particule alpha
    a)ecrire l'equation de cette reaction nucleaire
    calculer en MeV l'energie libérée par cette reaction

    données:
    symbole-nom-Z
    B-bore-5
    U-uranium-92
    Np-Neptu nium-93
    Pu-Plutonium-94
    Am-américium-95
    Cm-Curium-96
    Bk-Berkélium-97

    -->energie moyenne de liauison par nucléon
    8,28 MeV/nucléon pour (144;Z')La
    8,56 MeV/nucléon pour (88;35)Br

    -->Masse des noyaux et particules
    mp=1.6726*10^-27 Kg
    malpha=6.6447*10^-27 kg
    mB10=16.6223*10^-27 kg
    mn=1,6749*10^-27 kg
    mLi7=11,6476*10^-27 kg
    mU235=390,216*10^-27 kg

    -->c=2,998*10^8 et 1MeV=1,60*10^-13J
    1eV=1,6*10^-19J
    1u=1,67*10^-27Kg

    Particule-masse(u)
    (0;-1)e et (0;+1)e-0.00055
    (1;1)H=p-1,0073
    (1;0)n-1,0087
    (4;2)He-4,0026

    Mes reponses:
    1) a/ c' est bon c' est une question de cours.
    b/ Desintégration de l'américium

    (241:95)Am -> (237;93)Np + (4;2)He

    (9;Z)Be + (4;2)He -> (1;0n) + (12;6)C

    Comme il y a 6 protons dans le noyau de carbone et 2 protons dans la particule , le nombre Z de protons du Béryllium est 6-2=4.


    c/(235;92)U + (1;0)n -> (144;Z)La + (88;35)Br + k(1;0)n

    Pour équilibrer respectivement les sommes de protons et de neutrons, on doit avoir :

    Z=57 et k=4

    d/ La réaction de fission provoque la création de nouveaux neutrons qui vont pouvoir réagir à leurr tour avec les atomes d'uranium restants.

    2)a) Energie de liaison: El=( Z* mp +(A-Z)*mn - m) * c^2
    A= nucleons Z= protons mp=masse proton mn=masse neutron m=masse du noyau et c= vitesse de la lumiere

    donc on a El=(92*1.6726*10^-27+(235-92)*1.6749 *10^-27 -390.2160*10^-27) * (2.998*10^Cool ^2 =2.18*10^-8 J
    donc comme on sait que 1Mev = 1.60*10^-13 J , El= 136250 MeV
    El/A=136250/235= 579.78 MeV par nucleons.

    b)Energie libéré = E réactifs - E produits
    E = + El (La) + El (Br) - El (U)
    El(La)=144*8.28=1192.32 MeV
    El(Br)=88*8.56=753.28 MeV

    E=1192.32+753.28-13250
    E=-134304.4 MeV

    3) a) (10;5)B + (1;0) n --> (7;3) Li + (4;2)He
    Energie libéré = E réactifs - E produits
    E=El(Li)+El(He)-El(B)-m(n)


    merci de me corriger
    _________________

    J'ai modifié le titre. Merci d'utiliser des titres explicites. Coincoin


    Dernière modification par Coincoin ; 25/09/2005 à 13h40.
     


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  2. curieuxdenature

    Date d'inscription
    mai 2005
    Âge
    63
    Messages
    4 652

    Re : Exercice physique nucléaire [Tale S]

    Bonjour

    donc on a El=(92*1.6726*10^-27+(235-92)*1.6749 *10^-27 -390.2160*10^-27) * (2.998*10^Cool ^2 =2.18*10^-8 J
    donc comme on sait que 1Mev = 1.60*10^-13 J , El= 136250 MeV
    El/A=136250/235= 579.78 MeV par nucleons.
    grosse erreur...
    je trouve 7,577 MeV par nucléon.
    ( ta calculette sait interpréter 10^Cool ? )
     

  3. abdel1818

    Date d'inscription
    décembre 2007
    Âge
    25
    Messages
    5

    Re : Exercice physique nucléaire [Tale S]

    slt a tous g un petit exo de physique nivo TS ki me pose prob pouriez vous m´aider svp

    on bombarde une cible d´oxygene ( O dont Z=8 et A=16) avec des noyaux de deuterium (H dont Z=1 et A=2), d´énergie cinetique egale a 510 keV
    la reaction nucleaire provoquee entre les deux noyaux O et et H conduit a la formation d´azote 14 et d´une emission d´une particule alpha, la reaction est O (Z=8 et A=16) + H(Z=1 et A=2) --> N( Z=6 et N=14) + He( Z=2 et A=4)

    1) effectuer un bilan energetique
    2) cette reaction libere t elle de l´energie ?( attention l´energie liberee n´est pas Q=(perte de masse)*c² car il faut prendre compte l´energie cinetique des noyaux de deuterium dans le bilan energetique)

    Donnees :m(O)= 15.99050 u
    m(H) 2.01355 u
    m(N)=13.99923 u
    m(He)=4.00150 u
     

  4. benjy_star

    Date d'inscription
    janvier 2005
    Localisation
    Dans la verdure
    Âge
    33
    Messages
    21 179

    Re : Exercice physique nucléaire [Tale S]

    Salut !

    On ne fera pas l'exercice à ta place, et le langage SMS est ici interdit !
     


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