L’energie liberee par la reaction de fusion

[invite659ae0d8]

Bonjour pouvez me debloquer pour la question 2)a) je ne comprends pas comment faire voici les donnees : deutérium tritium hélium neutron
Masse du noyau en u 2,01355 3,01550 4,00150 1,00866
1u =1,66054x10-27 kg
Célérité de la lumière dans le vide : c = 2,998x108 m.s-1

En réalité, l’énergie produite lors de cette fusion serait de 500 MJ pour une seconde de réaction et elle
consommerait environ 1,5 mg de mélange deutérium-tritium par seconde. Vérifier cette valeur en
répondant aux questions suivantes :
a) Déterminer le nombre de noyaux de deutérium et de tritium qui vont fournir 500 MJ par
seconde.
b) Calculer la masse d’un noyau de deutérium et de tritium en kg, puis en déduire la masse de
deutérium et de tritium nécessaire pour fournir cette énergie. Comparer le résultat avec la
valeur citée ci-dessus.

Merci d'avance
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[XK150]

Salut ,

Ecrivez la réaction unitaire et calculez l'énergie dégagée pour cette réaction unitaire .

[invite659ae0d8]

C'est à dire c'est quoi la relation qui permet de relier la masse du noyau u et l'énergie

[XK150]

Pas la masse du noyau . Le défaut de masse delta m de la réaction : équivalence masse - énergie : E = m c2 .

[A voir en vidéo sur Futura]

[jacknicklaus]

Partez de :

Deutérium + Tritium -> Helium4 + neutron

et voyez ce qu’il se passe du côté des masses, à droite et à gauche de l'équation de réaction.

[invite659ae0d8]

N(deuterium)=1.5*10^-6/2,01355*1,66054x10^-27
=4.486*10^20
N(tritium)=1.5*10^-6/3,01550*1,66054x10^-27
=3*10^20

Mais je vois ce que je peut faire avec les 500MJ .

[jacknicklaus]

relisez svp les messages #4 et #5.
quelle est la somme des masses à gauche (D + T) ?
quelle est la somme des masses à droite (⁴He + n ) ?
quelle est la différence et pourquoi une différence ? (message #5)
convertissez cette masse perdue en Joules (message #4)
cette Energie correspond à 1 noyau D + 1 noyau T. Combien d'exemplaires de ce couple D + T pour 500 MJ ?

[invite659ae0d8]

M(tritium)+M(deuterium)=2,0135 5*1,66054x10^-27 + 3,01550*1,66054x10^-27 M(neutron)+M(hélium)=8.319x10^-27 kg
=8.35x10^-27 kg
Ce qui fait un défaut de masse de m=-0.031 kg negatif car libere de l'energie
E= mc²=2.786x10^15 J

Et apres il faut que je divise par 500x10^6 et est ce que je suis bien partie ou est ce quil ya une erreur ?

[XK150]

Sûrement pas un défaut de 0.031 kg ( énorme ! ) par réaction , non .

[invite659ae0d8]

Ah oui oups m=-0.031x10^-27 kg negatif car libere de l'energie
E= mc²=2.819x10^-12 J

Et apres il faut multiplier le tout par 500x10^6 c'est bien ça ?

[XK150]

Vous avez l'énergie totale dégagée par seconde et l'énergie pour une réaction .
Vous devez trouver le nombre de réactions se produisant par seconde , et ensuite remonter au nombre de noyaux et aux masses .

[jacknicklaus]

Ah oui oups m=-0.031x10^-27 kg negatif car libere de l'energie
E= mc²=2.819x10^-12 J

Et apres il faut multiplier le tout par 500x10^6 c'est bien ça ?

non. c'est du niveau collège. Je pose D+T = 1 patate.
une patate vaut 2.819x10^-12 J
combien de patates pour faire 500 MJ ?

puis pour la fin de l'exercice : chaque patate pèse 5 u. combien pèse le tas de patates précédent, en kg?

[invite659ae0d8]

500x10^6/2.819x10-12=1.77x10^20 c'est le nombre et je comprens pas d'ou sort le 5 u ?

[invite659ae0d8]

500x10^6/2.819x10-12=1.77x10^20
on fait 1.77x10^20 x 5.02905 x 1.66054x10^-27=1.48.10^-6 kg soit 1.48 mg

[XK150]

1.77 10^20 réactions par seconde donc autant d' atomes de D et de T consommés par seconde . Puisqu'il y a UN atome de chaque consommé pour une réaction .
ce qui fait une masse de D de .....
Et une masse de T de .....
On vous demande de calculer les masses des réactifs séparément .