Fission spontanée de l'uranium 235

[mav62]

Bonjour,
Je bloque sur 2 questions d'un QCM :
Le noyau d'uranium 235 peut se désintégrer en émettant une particule α ou par fission.
1/ L'une des réaction de fission possible est la suivante. Compléter l'équation.
²³⁵ ₉₂ U = ¹⁴⁰ ₅₅ Cs + ? + ? ¹ ₀ n
Sur l'animation proposée, on voit 2 neutrons donc j'ai mis un coefficient 2 et ensuite
²³⁵ ₉₂ U = ¹⁴⁰ ₅₅ Cs + ⁹³ ₃₇ Rb + 2 ¹ ₀ n
La réponse est incorrecte.

2/ Si l'uranium 235 ne se désintégrait qu'en émettant des particules α, se demi-vie serait de 7,1 ×10⁹ ans, alors que s'il ne se désintégrait que par fission, sa demi-vie serait de l'ordre de 10¹⁷ ans.
Le mode de désintégration le plus probable est : l'émission d'une particule α ou la fission.
La réponse est l'émission d'une particule alpha mais je ne sais pas pourquoi. J'ai lu quelques articles où il y avait la probabilité d'émission spontanée. Comment peut-on la déduire de la demi-vie ?
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[Deedee81]

Bonjour,

Pour la (1), je ne sais pas (d'autant que l'isotope 93 du rubidium existe).

Pour le (2), la probabilité de désintégration est 1/2 sur la durée de demi-vie. Sur une durée donnée, la probabilité de désintégration en alpha est donc plus grande.

[invitecaafce96]

Re,
La seule erreur pour Q1, c'est donc que 93 Rb n'existe pas sinon, la réaction est équilibrée . Essayer une fission avec un seul neutron produit .

[Deedee81]

Re,
La seule erreur pour Q1, c'est donc que 93 Rb n'existe pas sinon, la réaction est équilibrée . Essayer une fission avec un seul neutron produit .

Si il existe :
http://en.wikipedia.org/wiki/Isotopes_of_rubidium

Mais il n'est pas très stable. Serait-ce la raison ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[mav62]

D'abord merci pour votre aide.
Désolé, je ne comprend pas pour la (2) pourquoi la probabilité de désintégration en alpha est plus grande. p = 0,5 pour la durée de demi-vie qui est plus grande pour la fission donc pour moi, j'aurais penser le contraire. Peux-tu développer ta réponse ? J'ai essayé de répondre à l'aide de la courbe A (Bq) = f(t) mais existe-t-il une courbe pour la fission et une autre pour le rayonnement alpha ?
Pour la (1), j'ai essayé avec un neutron et 94 Rb mais c'est également incorrect. Ci-joint l'adresse du site : http://www.ostralo.net/nucleaire/pag...esentation.htm

[Amanuensis]

En prenant bêtement les isotopes les plus courants (85 et 87), le 87 donne 8 neutrons, et la réponse est indiquée comme valide.

[Amanuensis]

On trouve des sites mentionnant comme produits le 90 ou le 93, mais après absorption d'un neutron.

Sur ce site : http://en.wikipedia.org/wiki/Fission...idium-85.2C_87, les 85 et 87 sont les seuls isotopes cités.

J'imagine que c'est parce que ces listes s'intéressent principalement aux déchets à moyen et long terme, et pas aux produits immédiats.

Si c'est la raison du choix dans le questionnaire, ce n'est pas très malin, car on peut penser qu'une chaîne de réactions inclura aussi des émissions beta+ ou beta-.

À vérifier aussi simplement que la réaction est bien exothermique. Peut-être pas le cas des isotopes autres que 85 et 87 s'il n'y a pas absorption préalable d'un neutron ?

[Deedee81]

En prenant bêtement les isotopes les plus courants

C'est donc probablement une question de stabilité.

Peux-tu développer ta réponse ?

Sans faire de calcul exact (ce n'est que des proba, ce n'est pas inabordable, j'ai juste la flemme).

La demi-vie de fission est de 100000000 de milliards d'années. Cela veut dire que l'atome a eut une chance sur deux de fissionner durant cette période.
=> en sept milliards d'années, il a une probabilité plus faible de fissionner (il ne peut pas avoir plus de chance de fissionner en 7 milliards d'années que sur une période plus longue !). En fait, c'est même nettement moins.

Or en 7 milliards d'années il a une chance sur deux de se désintégrer en alpha.

Clairement, sur une période donnée, par exemple 7 milliards d'années, il a beaucoup plus de chance de se désintégrer en alpha que de fissionner.

[invitecaafce96]

Re,
pour Q2 , c'est simple : si une des voies de désintégration a une période plus courte, c'est celle qui apparaît le plus souvent et donc c'est celle qui a la plus grande probabilité .

[mav62]

Pour la Q1 lorsque je tape : ²³⁵ ₉₂ U = ¹⁴⁰ ₅₅ Cs + ⁸⁵ ₃₇ Rb + 10 ¹ ₀ n, j'ai réponse incorrecte. Même chose pour 87 Rb et 8 neutrons.

[invitecaafce96]

Pourquoi vous ne voulez pas faire une fission avec UN seul neutron produit , ou 3 , plutôt que 8 ?

[mav62]

C'est seulement dû au fait que j'ai réponse incorrecte.

[invitecaafce96]

Re,
Déjà, je n'arrive pas à trouver le 140Cs , comme un PF primaire ...