Energie, puissance nucléaire et masse d'Uranium ?

[invite01356ec6]

Bonjour,

On me demande, dans un examen, de calculer l'énergie nucléaire consommée en un an en joules et en GWh avec comme données la puissance électrique (1000 MW) et un rendement de 25 %. J'ai pour cela calculer la puissance nucléaire. J'ai 4000 MW. Ensuite je la multplie (après l'avoir remise en W) par le nombre de seconde en un an soit (31593600).

J'ai alors :

4*10⁹ * 31593600 = 1.263744*10¹⁷ J

Soit 35104GWh

Mais je ne sais pas si ce que je fais est correcte tant au niveau des unités qu'au niveau de la procédure.

De plus, j'ai un petit c) dans la question qui me demande de calculer en tonnes la masse d'U 235 consommée annuellement. Pour cela, j'avais une procédure qui s'est avéré fausse encore une fois. On me donnait à la base la réaction suivante :

U (235, 92) + n (1, 0) --> La (144, 57) + Br (88, 35) + 3 n (1,0)
Avec X(A, Z)

Bon... J'ai donc calculé l'énergie libéré par la fission :

1101.9030 MeV

Je l'ai transformé en Joules :

1.7630448*10^{-10 J}

Ensuite j'ai calculé le nombre d'atome qu'il y a dans un noyau d'U 235 :

1 mole d'U 235 <--> 235g <--> 6.022*10²³
1g <--> 6.022*10²³ / 235
Soit 2.56*10²¹

Ensuite pour savoir ce qu'1 g dégage en Joules je :

2.56*10²¹ * 1.763*10^-10 = 4.51*10¹¹

Je sais que je dois avoir 1.26*10¹⁷ J en tout. Donc règle de trois pour avoir la masse qui correspond à ça :

1g <--> 4.51*10¹¹ J
279176.1202g <--> 1.26*10¹⁷

Donc en tonnes, ça donne 0.279 T d'Uranium consommées en un an ?

La procédure est-elle bonne ? Et mes calculs ?

Merci d'avance
-----

[phys4]

Bonjour et bienvenue,

Petit calcul clair et plutôt sympathique.

Je n'ai pas la vérification des 1101 MeV sous la main, mais tout cela me parait correct.

Bonne suite.

[invitecaafce96]

Bonjour,
Laissez l'énergie nucléaire en joules . Le kWh , c'est bon pour les factures EDF ...

2 ordres de grandeur pour vérifier vos calculs vous même : une fission , c'est 180 , 200 MeV , donc vous avez une erreur .
Et 1 g de 235 U produit environ 1 MW.jour nucléaire , thermique ( pas électrique ) .
Votre nombre de noyaux 235U par g est bon .

[invite01356ec6]

Merci ^^

Oui j'ai essayé de faire clair... Le 1101 MeV m'a été confirmé par un camarade de classe plutôt doué en physique (moyenne de... 100% ? ^^) Cependant, il n'a pas les mêmes réponses pour le reste sauf pour le 4000MW... Je n'ai pas ses réponses ni son développement mais il m'a dit qu'il n'avait pas pareil... Alors si quelqu'un pouvait vérifié ? Je sais que ce forum n'est pas fait pour ça... Mais je ne vois vraiment aucune erreur...
Merci ^^ !!!

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite01356ec6]

Il me semblais aussi que c'était faux pour le 1101 MeV parce que sur internet c'était pas ça... Mais mon calcul me semble plutôt bon... J'ai fait (la masse de l'U + la masse du neutron) - (la masse du La + la masse du Br + 3*la masse du neutron) Et ça me donnait un delta masse de 1.18 uma... Après j'ai multiplié ça par la constante 931.5 pour l’avoir en Mev et voilà... Notre prof nous donnait les valeurs des masse en uma

[phys4]

Il y a en effet, un problème sur la réaction :
- l'ensemble des masses données + 2 neutrons fournis donne 234 et non 235.
- en prenant la table des mass excess, je trouve environ 170 MeV au lieu de 1000, pas du tout pareil

Quelque chose est à revoir de ce coté.

[invitecaafce96]

re,
Le bilan de votre réaction, c'est 0.1276 uma , à quelque chose près , selon les données :
écrivez la totalement pour trouver l'erreur .

[invite01356ec6]

Rebonjour,

Alors, pourquoi l'ensemble des masses donne pas 235 ? C'est pas normal, je ne comprends pas ?

Alors si je met le détail de mon calcul le voici :

m(p+)=1.007277 uma
m(n)=1.008665 uma
m(e-)=0.000549 uma
m(235U)=235.043930 uma
m(144La)=143.919600 uma
m(Br88)=87.924066 uma

Ce sont le donnés du prof que je vais utiliser

Donc, si je calcul le delta masse :

U (235, 92) + n (1, 0) --> La (144, 57) + Br (88, 35) + 3 n (1,0)
Avec X(A, Z)

235.043930 + 1.008665 - (143.919600 + 87.924066 + 3*(1.008665)) = 1.182934 uma

La je calcule l'énergie avec la constante :

E = Delta m * 931.5 = 1.182934 * 931.5 = 1101.903021 uma

??? C'est pas bon ? Je ne vois pas ?

EDIT : Je dois mettre 4 neutrons en produits ? C'est ça l'erreur ? Parce que comme ça, j'obtiens 162.332 MeV

[invitecaafce96]

Re,
Vous avez 236 n+p à gauche et 235 à droite : cette réaction n'est pas équilibrée et n'existe pas .

[invite01356ec6]

Oui donc je dois mettre 4 neutrons en produits ? J'ai vu cette erreur après... Mais avec 4 neutrons je n'ai pas la même chose que vous...

[invitecaafce96]

Oui donc je dois mettre 4 neutrons en produits ? J'ai vu cette erreur après... Mais avec 4 neutrons je n'ai pas la même chose que vous...

C'est normal , je répondais de tête à une réaction qui marche 148La +85Br + 3n , sans avoir lu la vôtre !
Essayez avec 4 neutrons réémis , même si elle n'existe pas (?) , au moins , elle sera équilibrée .

[invite01356ec6]

Pourtant on me donne du 88Br et 144La... Pourquoi me le donner si la réaction n'existe pas ? De plus, j'ai re comparer avec mon camarade et il a obtenu 190MeV... Encore un résultat différent du votre et du mien... Bizarre cette histoire...

[invitecaafce96]

Re,
Il a pris combien de neutrons réémis , votre camarade ?
Pourquoi ne voulez vous pas faire avec 4 neutrons ?