Radioactivité

[invitecb79f589]

Bonjour,
on me demande de calculer le pourcentage de masse perdue par le soleil depuis son origine(4.6milliards d'années)
Données: puissance=4 10^20 MW
réactions fusion de 4 noyaux d'hydrogène en 2 noyaux d'hélium + 2positons
Masse soleil=2 10^30kg
m(n)=1.0086 u
m(e)=5.5 10^-4 u
1u=1.67 10^-27kg
masses des isotopes concernés: H:1.007276u He:4.001502u
Pour cela j'ai calculer le nombre de réactions
nbr=P/E

or E=delta m*c(carré)
E=3.98 10^-12 J
donc nbr=1.01 10^38

or perte de masse= nbr * delta m (delta m=4.42583 10^-29 kg)

perte de masse = 4.4 10^9 kg

pourcentage=perte de masse / poids total
pourcentage=100pour 100

réponses proposées :32 0.32 9 10^-6 0.032 3.2

merci d'avance
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[inviteaccb007d]

Bonjour,

La puissance perdue par le soleil est une perte d'énergie par unité de temps donc pour obtenir la perte d'énergie totale depuis la naissance du soleil jusqu'à aujourd'hui, il faut prendre en compte l'age du soleil quand tu évalues le nombre de réaction nucléaire depuis la naissance du soleil. Pour le reste ça a l'air correct...

Cordialement,

[invitecb79f589]

Bonjour,

La puissance perdue par le soleil est une perte d'énergie par unité de temps donc pour obtenir la perte d'énergie totale depuis la naissance du soleil jusqu'à aujourd'hui, il faut prendre en compte l'age du soleil quand tu évalues le nombre de réaction nucléaire depuis la naissance du soleil. Pour le reste ça a l'air correct...

Cordialement,

merci de m'avoir répondu, néanmoins pourquoi la puissance totale = perte d'energie/age du soleil et non puissance totale=energie totale/ age du soleil?

[obi76]

en fait ça dépend de la définition de puissance que tu prends.

un laser qui te balance 1mW en 1ms aura une puissance de 1W instantané, alors que sur 1s il n'aura une puissance que de 0,001 W.

Pour le soleil c'est pareil. Tu as la puissance instantanée, l'énergie entre sa naissance et maintenant c'est donc (si la puissance est constante) cette puissance fois son age.

L'énergie totale "libérable" (en considérant que la puissance soit toujours constante) sera cette puissance fois sa durée de vie... nuance

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteaccb007d]

Oui, la puissance totale (4 10^20 MW), c'est l'énergie totale libérée par le soleil dans tout l'espace en une seconde. Au final, tu trouves combien pour le pourcentage de la perte de masse du soleil ?

Cordialement,

[invitecb79f589]

Au final je trouve 0.032% et c'est ce que j'avais en correction mais je comprenais pas pourquoi! merci!

[invitecb79f589]

Chaque noyau d'isotope 235 de l'uranium libère en moyenne 200 mev au cours d'une réaction de fission nucléaire. 30% de cette énergie est convertie en energie electrique dans une centrale. une tranche de la centrale de graveline fournit une puissance de 920 MW. la conso journalière de dioxyde d'uranium enrichit a 3% pour les six tranches est de: 123.8kg 222.8kg 22.28kg 654.6kg 742.7kg

pour avoir 920 10^6 W: 30%de l'energie totale
or nbrede réaction=P/30%E (energie remise en joules)
nbre=9.58 10^19 réactions
or m(une réaction)=E/(c)
donc m=3.55 10^-28kg

donc mtotale=m(une réaction)*nbre de réactions*6(nbre de tranches)
mtotale=2.01 10^-7 kg

ok il me manque les 3% mais je sais pas où les mettre...

[invitecb79f589]

Est-ce que quelqu'un pourrait corriger cet exo??

L'uranium 238 92 Uest emetteur alpha avec une période t1/2=4.5 10^9 années.

1. Ecrire l'equation bilan

238 92 U donne 4 2 He + 234 90 Th

2.Déterminer la masse d'un echantillon d'u 238 dont l'activité est égale a 1.8 10^10 Bq

lamnbda=ln2/t1/2 lambda= 1.78 10^-15 s-1

A=lambda N
or N =n*Na
et n=m/M donc m/M*Na *lambda=A
ainsi m=A/(Na * lambda)*M
m= 3.9kg

3.Calculer l'intensité du courant émis par cet échantillon en considérant seulement la transformation d'U en Th

I= ne
or n=nbre de réactions /Na
nbre de réactions=activité

I=activité/Na*e
I 4.784 10^-33 A

[invited4f7902e]

le trois pour cent
il faut le diviser au nombre de noyau que tu trouve avec la puissance et le rendement

[invited4f7902e]

tu veux les explication détaillé ou pas?

[invite8241b23e]

Bonjour !

[invitecb79f589]

donc finalement la puissance que l'in nous donne c'est la puissance totale ou instantanée???

[invite8c514936]

Bonjour !

PS : il y a une raison pour laquelle on te dit ça...

[KLOUG]

Concernant la puissance des centrales nucléaires le chiffre cité (920 MW) correspond à la puissance électrique. Elle ne correspond qu'à 30 % de la puissance thermique.
A partir de là tu devrait pouvoir t'en sortir.

Concernant l'exercice sur l'uranium, il y a une légère erreur :
Pour te donner un ordre de grandeur on considère souvent que 37 GBq d'uranium 238 (soit la valeur de l'ancienne unité d'activité le curie) correspond à une masse de 3 tonnes.

Quand à l'intensité du courant la particule alpha est chargée positivement (2 protons et deux neutrons) deux fois.
l'unité de charge électrique correspond à 1,6.10^-19 Coulombs.
Puisque l'activité est de 1,8.10¹⁰ Bq il y a autant de particules alpha émises.

Si tu ne trouves pas, tu peux remettre un message.

KLOUG

[invitecb79f589]

merci de m'avoir répondu mais, désolée, je ne comprends pas mes erreurs... Tanpi pour les exos!!

[KLOUG]

Bonsoir
Essayons de te guider.
On peut partir de l'hypothèse :
238 g d'uranium 238 comporte 6,02.10²³ atomes (Avogadro).
Il faut calculer ensuite qu'elle est l'activité de ces 238 grammes avec la relation : A = Ln2 . N / T
Attention T la période doit être mise en secondes. puisque le becquerel correspond à des désintégrations par seconde.

Après il suffit de faire une règle de trois (ou un produit en croix) avec l'activité que tu donnes et la relation entre Avogadro et la masse correspondante.

A bientôt
KLOUG