l'énergie de fission : comment est-elle répartie ?

[inviteb7b9bdc0]

salut tout le monde !

suite à un intérêt intense pour les différents projets en cours sur la fusion nucléaire, j'ai fais quelques calculs pour avoir les énergies produites par les réaction d+t ( fusion ) et par la fission de l'uranium 235.

après je me suis posé une question : j'ai lu dans plusieurs livres et sur plusieurs site que pour la fusion, les 17.4 MeV produit sont répartis entre le neutron et le noyau d'hélium comme suit :
- 14 MeV pour le neutron
-3.4 MeV pour le noyau d'hélium.
Bien. donc on récupère 14 MeV de la réaction ( je ne me suit penché que sur le confinement magnétique pour le moment )

Mais dans les réactions de fission, ça donne quoi ? quand on bombarde l'uranium 235 avec un neutron, on obtient un noyau de krypton 93, un noyau de Baryum 140 et deux neutrons. cette réaction produit il me semble environ 200 MeV, mais comment est répartie cette énergie ? et quelles sont les particules qui seront susceptibles de nous fournire cette énergie ? parce que si on développe la fusion, c'est bien, entre autre, parce qu'elle produit beaucoup plus que la fission, seulement d'après ces résultats c'est pas trop le cas. ( bon, l'uranium est bien plus lourd que le deutérium et le tritium, donc pour une masse de combustible on produira plus d'énergie avec la fusion, mais ça n'explique pas tout, d'autant que les masses mises en jeu dans les réacteurs à fusion sont très faibles )

merci d'avance pour vos réponses
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[Gilgamesh]

bon, l'uranium est bien plus lourd que le deutérium et le tritium, donc pour une masse de combustible on produira plus d'énergie avec la fusion, mais ça n'explique pas tout)

Si, si

fission U235 : 202,5 MeV récupérables, soit 0,86 MeV par nucléon
fusion D+T : 17,4 MeV récupérables, soit 3,48 MeV par nucléon

soit 4 fois plus. C'est lisible directement sur la courbe d'Aston.

La gros avantage c'est la disponibilité du Deutérium (40 mg/l d'eau de mer) et l'absence de déchet de longue vie.

Pour la répartition de l'énergie du processus de fission :

U235

Source	         Average energy released [MeV]
---------------------------------------------
Instantaneously released energy	
-------------------------------
Kinetic energy of fission fragments   169.10
Kinetic energy of prompt neutrons        4.8
Energy carried by prompt gamma-rays      7.0

Energy from decaying fission products	
-------------------------------
Energy of ß--particles                   6.5
Energy of delayed ?-rays                 6.3
Energy released when those prompt 
neutrons which don't (re)produce 
fission are captured	                 8.8
---------------------------------------------
Energy converted into heat in an 
operating thermal nuclear reactor      202.5

Energy of anti-neutrino                  8.8
---------------------------------------------
Sum                                    211.3

source : http://en.wikipedia.org/wiki/Uranium-235

[curieuxdenature]

... cette réaction produit il me semble environ 200 MeV, mais comment est répartie cette énergie ?

Bonjour aeternam

En complément, tu as probablement remarqué dans la répartition de l'énergie de fusion que le neutron est 4 fois moins lourd que l'hélion, ce qui explique que l'un emporte 4 fois plus d'énergie que l'autre, en vertu du principe de conservation de l'impulsion.
Idem pour la répartition des énergies dans une fission.

Et comme le précise Gilgamesh, on récupère (on espère...) toute l'énergie dans un fusion, les neutrons doivent en principe aussi servir dans la production d'isotopes qui vont permettre de régénérer le mélange fusible. (neutron + lithium = tritium, et même plomb+lithium parce que le plomb éjecte deux neutrons dans la bagarre), mais le gros problème concerne les dégâts occasionnés par ces neutrons rapides.

[inviteb7b9bdc0]

okay, merci à vous deux, j'y vois plus clair comme ça !!

[A voir en vidéo sur Futura]