DM 10 : La fusion nucléaire, l énergie de l avenir? CORRECTION

Dimension: px
Commencer à balayer dès la page:

Download "DM 10 : La fusion nucléaire, l énergie de l avenir? CORRECTION"

Transcription

1 Physique Chapitre 4 Masse, énergie, et transformations nucléaires DM 10 : La fusion nucléaire, l énergie de l avenir? CORRECTION Date :. Le 28 juin 2005, le site de Cadarache (dans les bouches du Rhône) a été retenu pour l implantation du projet international de fusion nucléaire ITER. La fusion de deux noyaux légers en un noyau plus lourd est un processus qui libère de l énergie. C est le cas lors de la formation d un noyau «d hélium 4» à partir de la réaction entre le deutérium et le tritium. On récupère une quantité d énergie de quelques mégaélectronvolts (MeV), suivant la réaction : H + H He + n (1) Des problèmes se posent si l on cherche ainsi à récupérer cette énergie : pour initier la réaction, les noyaux doivent avoir la possibilité de s approcher l un de l autre à moins de m. Cela leur impose de vaincre la répulsion électrostatique. Pour ce faire, on porte la matière à une température de plus de 100 millions de degrés ; à la fin de la vie du réacteur de fusion, les matériaux constituant la structure du réacteur seront radioactifs. Toutefois, le choix d éléments de structure conduisant à des produits radioactifs à temps de décroissance rapide permet de minimiser les quantités de déchets radioactifs. Cent ans après l arrêt définitif du réacteur, la majorité voire la totalité des matériaux peut être considérée comme des déchets de très faible activité. D après le livre «Le monde subatomique», de Luc Valentin et le site Internet du CEA. Données : masse du neutron : m(n) = 1, kg masse du proton : m(p) = 1, kg masse d un noyau de deutérium : m( 2 1 H ) = 3, kg masse d un noyau de tritium : m( 3 1 H ) = 5, kg masse d un noyau d «hélium 4» : m( 4 2 He ) = 6, kg célérité de la lumière dans le vide : c = 3, m.s -1 1eV = 1, J Les «combustibles» utilisés dans le réacteur de fusion ne nécessitent pas de transport de matière radioactive. En effet, le deutérium n est pas radioactif. Le tritium est fabriqué sur site, à partir d un élément Y non radioactif suivant la réaction : Y + n He + H Préparation du tritium Donner la composition et le symbole du noyau Y en précisant les règles de conservation. On donne un extrait de la classification périodique : H (Z=1), He (Z=2), Li (Z=3), Be (Z=4), B (Z=5). D après les lois de conservation du nombre de masse et du nombre de charge (lois de SODDY) : A + 1 = 4 +3 A = 6 Z + 0 = Z = 3 Le numéro atomique Z=3 est caractéristique de l élément chimique lithium. Le noyau Y est un noyau de lithium 6, contenant 3 protons et 6 3= 3 neutrons. Son symbole est 3 6 Li.

2 2. Etude des différents noyaux 2.1. Donner la composition des noyaux de deutérium 2 H, de tritium 3 1 1H et d hélium 4. Deutérium 2 1 H contient 2 nucléons, dont 1 proton et 2 1=1 neutron. Tritium 3 1 H contient 3 nucléons, dont 1 proton et 3 1=2 neutrons. Hélium 4 contient 4 nucléons, dont 2 protons et 4 2=2 neutrons Le deutérium et le tritium sont des isotopes. Justifier cette affirmation. Deux atomes sont isotopes si leurs noyaux comportent le même nombre de proton (même numéro atomique Z) et un nombre de nucléons différents (nombre de masse A différents). Le deutérium et le tritium sont donc bien deux atomes isotopes : ils ont tous les deux le numéro atomique Z=1 caractéristique de l élément hydrogène, mais des nombres de masse A différents, à savoir 2, et Donner l expression littérale du défaut de masse m d un noyau. m = Z.m P + (A Z).m n m( A X ) avec m, m Z P, m n et m( A Z X ) en kg En déduire les énergies de liaison E l correspondant à ce défaut de masse en J puis en MeV pour chacun de ces noyaux, et donner la signification physique de cette énergie de liaison. De manière générale, E l = m c² Il vient donc E l = [Z.m P + (A Z).m n m( A Z X)].c² Pour le deutérium : E l ( 2 1 H) = [1 1, , ,344497] [3, ] 2 E l ( 2 1 H) = 2, J E l ( 2 1 H) = (2, )/ (1, ) = 1,72 MeV Pour le tritium : E l ( 3 1 H ) = [1 1, , ,008271] [3, ] 2 E l ( 3 1 H ) = 1, J E l ( 3 1 H ) = (1, )/ (1, ) = 7,99 MeV Pour l hélium 4 : E l ( 2 4 He) = [2 1, , ,646483] [3, ] 2 E l ( 2 4 He) = 3, J E l ( 3 1 H ) = (4, )/ (1, ) = 27,3 MeV

3 2.5. Calculer les énergies de liaison par nucléon (en MeV/nucléon) pour ces trois noyaux. Quelle information nous apportent ces valeurs? Pour le deutérium : E A ( 2 1H) = 1,72 / 1 = 1,72 MeV/nucléon Pour le tritium : E A ( 3 1H ) = 7,99 / 3 = 2,66 MeV/nucléon Pour l hélium 4 : E A ( 2 4 He) = 27,3 / 4 = 6,84 MeV/nucléon Ces valeurs nous renseignent sur la stabilité du noyau. En effet, E A représente l énergie par nucléon que le milieu extérieur doit fournir pour séparer les nucléons du noyau (au repos). En effet, plus l énergie que le milieu extérieur doit fournir est grande, plus le noyau est stable. Le noyau d hélium 4 est donc plus stable que celui de tritium, lui-même plus stable que celui de deutérium. 3. Étude de la réaction de fusion On considère la réaction de fusion traduite par l équation (1) dans le texte Donner l expression littérale de l énergie libérée par cette réaction en fonction des données de l énoncé. Calculer cette énergie en MeV E = [Σ(m produits) Σ(m réactifs)] c² et H + H He + n (1) E = [m( 4 2 He) + m( 1 0 n) m( 2 H) m( 3 1 1H )] c² E = [6, , , ,008271] (3, ) 2 E = 2, J E l ( 3 1 H ) = ( 2, )/ (1, ) = 17,6 MeV 3.2. En considérant que pour former les noyaux produits, il a fallu séparer les nucléons des noyaux réactifs pour reformer des noyaux différents, redonner une autre expression de l énergie libérée lors de la réaction de fusion traduite par l équation (1). On peut considérer que pour former les noyaux produits, il a fallu séparer les nucléons des noyaux réactifs pour reformer des noyaux différents. C est ce que décrit le diagramme ci-dessous.

4 A + B C + D Le système reçoit de l énergie du milieu extérieur pour séparer les nucléons (ΔE >0) +El(A) +El(B) El(C) El(D) Nucléons séparés et au repos (état intermédiaire «imaginaire») En se formant, les noyaux produits cèdent de l énergie au milieu extérieur (ΔE <0). En suivant ce raisonnement, il vient : E = E l ( 2 H) + E 1 l ( 3 H 1 ) E l ( 4 2 He) 0 E = 1,72 + 7,99 27,3 0 E = 17,6 MeV (l énergie de liaison du neutron est nulle: il est seul, il n est lié à aucun autre nucléon) On retrouve très exactement le résultat obtenu à la question Représenter le diagramme énergétique correspondant à cette réaction de fusion. E syst Nucléons séparés et au repos +El( 2 H) 1 +El( 3 H 1 ) -El( 4 2 He) E i E = E f E i < 0 E f 2 1 H+ 3 1 H 2 4 He n 4. Ressources en deutérium On trouve le deutérium en abondance dans l eau de mer. La ressource dans les océans est estimée à 4, tonnes. La réaction (1) libère une énergie de 17,6 MeV. On assimile la masse d un atome de deutérium à la masse de son noyau. 4.1.Déterminer le nombre N de noyaux présents dans la masse m = 1,0 kg de deutérium. N = n N A = N A Or ici la masse molaire du deutérium n est pas donnée. On utilise donc la relation N = (on assimile la masse de l atome à la masse de son noyau) N = N = 2, noyaux

5 4.2. En déduire l énergie E libérée par une masse m = 1,0 kg de deutérium. E = N E l ( 2 1 H) E = 2, , E = 8, J La consommation annuelle énergétique mondiale actuelle est d environ J. On fait l hypothèse simplificatrice selon laquelle le rendement d une centrale à fusion est équivalent à celui d une centrale nucléaire. Ceci revient à considérer que seule 33% de l énergie libérée par la réaction de fusion est réellement convertie en électricité Estimer en années, la durée t nécessaire pour épuiser la réserve de deutérium disponible dans les océans répondant à la consommation annuelle actuelle. Conso annuelle énergétique mondiale (caem) = J Conso annuelle mondiale en deutérium (camd) = caem / 0,33 = J Masse annuelle deutérium consommée (madc) = caem / E = kg = T Espérance énergétique t = masse deutérieum totale / madc = 4, / = ans. Il faudra environ 3 milliards d années pour épuiser les réserves mondiales en deutérium. Les ressources en combustible sont en fait limitées par le lithium, utilisé pour fabriquer le tritium. L utilisation du lithium contenu dans l eau de mer ramène les limites à quelques millions d années. 5. Le temps de demi-vie de déchets Les centrales nucléaires actuelles produisent de l énergie par des réactions de fission nucléaire. Ces réactions produisent des déchets radioactifs qui sont classés par catégories, suivant leur demi-vie et la valeur de leur activité. Ainsi les déchets dits de «moyenne activité» (catégorie B) ont pour particularité d avoir une demi-vie supérieure à 30 ans et d émettre un rayonnement α d activité supérieure à 3, Bq pour 1 gramme de noyaux radioactifs. L «américium 241» fait partie des éléments contenus dans les déchets générés par une centrale nucléaire. Un échantillon de 1g d américium 241, qui contient 2, noyaux, décroit suivant la loi : N = N 0.e λ.t avec λ = 5, S.I En utilisant l équation de la courbe, déterminer la durée t 1 en années, au bout de laquelle un gramme d «américium 241» a une activité égale à 3, Bq. On rappelle que 1an=3, s. Au bout de cette durée, l «américium 241» issu d une centrale nucléaire peut être considéré comme un déchet de fission dit de «faible activité». L ordre de grandeur de t 1 est de 10 4 ans. N = N 0.e λ.t = e λ.t ln ( ) = λ.t t =- ln ( ) t = ln ( )

6 t =- ln ( ) t = ln ( ) t = 3, s t= 1, ans 5.2. Préciser en quoi, dans le domaine des déchets, la fusion représente un avantage sur la fission.

A retenir : A Z m n. m noyau MASSE ET ÉNERGIE RÉACTIONS NUCLÉAIRES I) EQUIVALENCE MASSE-ÉNERGIE

A retenir : A Z m n. m noyau MASSE ET ÉNERGIE RÉACTIONS NUCLÉAIRES I) EQUIVALENCE MASSE-ÉNERGIE CP7 MASSE ET ÉNERGIE RÉACTIONS NUCLÉAIRES I) EQUIVALENCE MASSE-ÉNERGIE 1 ) Relation d'équivalence entre la masse et l'énergie -énergie de liaison 2 ) Une unité d énergie mieux adaptée 3 ) application 4

Plus en détail

Chapitre 5 : Noyaux, masse et énergie

Chapitre 5 : Noyaux, masse et énergie Chapitre 5 : Noyaux, masse et énergie Connaissances et savoir-faire exigibles : () () (3) () (5) (6) (7) (8) Définir et calculer un défaut de masse et une énergie de liaison. Définir et calculer l énergie

Plus en détail

Équivalence masse-énergie

Équivalence masse-énergie CHPITRE 5 NOYUX, MSSE ET ÉNERGIE Équivalence masse-énergie. Équivalence masse-énergie Einstein a montré que la masse constitue une forme d énergie appelée énergie de masse. La relation entre la masse (en

Plus en détail

Lycée français La Pérouse TS. L énergie nucléaire CH P6. Exos BAC

Lycée français La Pérouse TS. L énergie nucléaire CH P6. Exos BAC SVOIR Lycée français La Pérouse TS CH P6 L énergie nucléaire Exos BC - Définir et calculer un défaut de masse et une énergie de liaison. - Définir et calculer l'énergie de liaison par nucléon. - Savoir

Plus en détail

BAC BLANC SCIENCES PHYSIQUES. Durée : 3 heures 30

BAC BLANC SCIENCES PHYSIQUES. Durée : 3 heures 30 Terminales S1, S2, S3 2010 Vendredi 29 janvier BAC BLANC SCIENCES PHYSIQUES Durée : 3 heures 30 Toutes les réponses doivent être correctement rédigées et justifiées. Chaque exercice sera traité sur une

Plus en détail

La physique nucléaire et ses applications

La physique nucléaire et ses applications La physique nucléaire et ses applications I. Rappels et compléments sur les noyaux. Sa constitution La représentation symbolique d'un noyau est, dans laquelle : o X est le symbole du noyau et par extension

Plus en détail

Transformations nucléaires

Transformations nucléaires I Introduction Activité p286 du livre Transformations nucléaires II Les transformations nucléaires II.a Définition La désintégration radioactive d un noyau est une transformation nucléaire particulière

Plus en détail

Chapitre n 6 MASSE ET ÉNERGIE DES NOYAUX

Chapitre n 6 MASSE ET ÉNERGIE DES NOYAUX Chapitre n 6 MASSE ET ÉNERGIE DES NOYAUX T ale S Introduction : Une réaction nucléaire est Une réaction nucléaire provoquée est L'unité de masse atomique est une unité permettant de manipuler aisément

Plus en détail

Stage : "Développer les compétences de la 5ème à la Terminale"

Stage : Développer les compétences de la 5ème à la Terminale Stage : "Développer les compétences de la 5ème à la Terminale" Session 2014-2015 Documents produits pendant le stage, les 06 et 07 novembre 2014 à FLERS Adapté par Christian AYMA et Vanessa YEQUEL d après

Plus en détail

Energie nucléaire. Quelques éléments de physique

Energie nucléaire. Quelques éléments de physique Energie nucléaire Quelques éléments de physique Comment produire 1 GW électrique Nucléaire (rendement 33%) Thermique (38%) Hydraulique (85%) Solaire (10%) Vent : 27t d uranium par an : 170 t de fuel par

Plus en détail

POLY-PREPAS Centre de Préparation aux Concours Paramédicaux. - Section Orthoptiste / stage i-prépa intensif -

POLY-PREPAS Centre de Préparation aux Concours Paramédicaux. - Section Orthoptiste / stage i-prépa intensif - POLY-PREPAS Centre de Préparation aux Concours Paramédicaux - Section Orthoptiste / stage i-prépa intensif - 1 Suite énoncé des exos du Chapitre 14 : Noyaux-masse-énergie I. Fission nucléaire induite (provoquée)

Plus en détail

Chapitre 11: Réactions nucléaires, radioactivité et fission

Chapitre 11: Réactions nucléaires, radioactivité et fission 1re B et C 11 Réactions nucléaires, radioactivité et fission 129 Chapitre 11: Réactions nucléaires, radioactivité et fission 1. Définitions a) Nucléides (= noyaux atomiques) Les nucléides renferment les

Plus en détail

Chapitre 6. Réactions nucléaires. 6.1 Généralités. 6.1.1 Définitions. 6.1.2 Lois de conservation

Chapitre 6. Réactions nucléaires. 6.1 Généralités. 6.1.1 Définitions. 6.1.2 Lois de conservation Chapitre 6 Réactions nucléaires 6.1 Généralités 6.1.1 Définitions Un atome est constitué d électrons et d un noyau, lui-même constitué de nucléons (protons et neutrons). Le nombre de masse, noté, est le

Plus en détail

Chap 2 : Noyaux, masse, énergie.

Chap 2 : Noyaux, masse, énergie. Physique. Partie 2 : Transformations nucléaires. Dans le chapitre précédent, nous avons étudié les réactions nucléaires spontanées (radioactivité). Dans ce nouveau chapitre, après avoir abordé le problème

Plus en détail

TS1 TS2 02/02/2010 Enseignement obligatoire. DST N 4 - Durée 3h30 - Calculatrice autorisée

TS1 TS2 02/02/2010 Enseignement obligatoire. DST N 4 - Durée 3h30 - Calculatrice autorisée TS1 TS2 02/02/2010 Enseignement obligatoire DST N 4 - Durée 3h30 - Calculatrice autorisée EXERCICE I : PRINCIPE D UNE MINUTERIE (5,5 points) A. ÉTUDE THÉORIQUE D'UN DIPÔLE RC SOUMIS À UN ÉCHELON DE TENSION.

Plus en détail

Transformations nucléaires

Transformations nucléaires Transformations nucléaires Stabilité et instabilité des noyaux : Le noyau d un atome associé à un élément est représenté par le symbole A : nombre de masse = nombre de nucléons (protons + neutrons) Z :

Plus en détail

Lycée Galilée Gennevilliers. chap. 6. JALLU Laurent. I. Introduction... 2 La source d énergie nucléaire... 2

Lycée Galilée Gennevilliers. chap. 6. JALLU Laurent. I. Introduction... 2 La source d énergie nucléaire... 2 Lycée Galilée Gennevilliers L'énergie nucléaire : fusion et fission chap. 6 JALLU Laurent I. Introduction... 2 La source d énergie nucléaire... 2 II. Équivalence masse-énergie... 3 Bilan de masse de la

Plus en détail

C4: Réactions nucléaires, radioactivité et fission

C4: Réactions nucléaires, radioactivité et fission 1re B et C C4 Réactions nucléaires, radioactivité et fission 30 C4: Réactions nucléaires, radioactivité et fission 1. Définitions a) Nucléides (= noyaux atomiques) Les nucléides renferment les nucléons:

Plus en détail

Energie Nucléaire. Principes, Applications & Enjeux. 6 ème - 2014/2015

Energie Nucléaire. Principes, Applications & Enjeux. 6 ème - 2014/2015 Energie Nucléaire Principes, Applications & Enjeux 6 ème - 2014/2015 Quelques constats Le belge consomme 3 fois plus d énergie que le terrien moyen; (0,56% de la consommation mondiale pour 0,17% de la

Plus en détail

A. Énergie nucléaire 1. Fission nucléaire 2. Fusion nucléaire 3. La centrale nucléaire

A. Énergie nucléaire 1. Fission nucléaire 2. Fusion nucléaire 3. La centrale nucléaire Énergie Table des A. Énergie 1. 2. 3. La centrale Énergie Table des Pour ce chapitre du cours il vous faut à peu près 90 minutes. A la fin de ce chapitre, vous pouvez : -distinguer entre fission et fusion.

Plus en détail

Compétence 3-1 S EXPRIMER A L ECRIT Fiche professeur

Compétence 3-1 S EXPRIMER A L ECRIT Fiche professeur Compétence 3-1 S EXPRIMER A L ECRIT Fiche professeur Nature de l activité : Réaliser 3 types de productions écrites (réécriture de notes, production d une synthèse de documents, production d une argumentation)

Plus en détail

U-31 CHIMIE-PHYSIQUE INDUSTRIELLES

U-31 CHIMIE-PHYSIQUE INDUSTRIELLES Session 200 BREVET de TECHNICIEN SUPÉRIEUR CONTRÔLE INDUSTRIEL et RÉGULATION AUTOMATIQUE E-3 SCIENCES PHYSIQUES U-3 CHIMIE-PHYSIQUE INDUSTRIELLES Durée : 2 heures Coefficient : 2,5 Durée conseillée Chimie

Plus en détail

C3. Produire de l électricité

C3. Produire de l électricité C3. Produire de l électricité a. Electricité : définition et génération i. Définition La matière est constituée d. Au centre de l atome, se trouve un noyau constitué de charges positives (.) et neutres

Plus en détail

Chapitre 10 : Radioactivité et réactions nucléaires (chapitre 11 du livre)

Chapitre 10 : Radioactivité et réactions nucléaires (chapitre 11 du livre) Chapitre 10 : Radioactivité et réactions nucléaires (chapitre 11 du livre) 1. A la découverte de la radioactivité. Un noyau père radioactif est un noyau INSTABLE. Il se transforme en un noyau fils STABLE

Plus en détail

8/10/10. Les réactions nucléaires

8/10/10. Les réactions nucléaires Les réactions nucléaires En 1900, à Montréal, Rutherford observa un effet curieux, lors de mesures de l'intensité du rayonnement d'une source de thorium [...]. L'intensité n'était pas la même selon que

Plus en détail

FUSION PAR CONFINEMENT MAGNÉTIQUE

FUSION PAR CONFINEMENT MAGNÉTIQUE FUSION PAR CONFINEMENT MAGNÉTIQUE Séminaire de Xavier GARBET pour le FIP 06/01/2009 Anthony Perret Michel Woné «La production d'énergie par fusion thermonucléaire contrôlée est un des grands défis scientifiques

Plus en détail

P17- REACTIONS NUCLEAIRES

P17- REACTIONS NUCLEAIRES PC A DOMICILE - 779165576 P17- REACTIONS NUCLEAIRES TRAVAUX DIRIGES TERMINALE S 1 Questions de cours 1) Définir le phénomène de la radioactivité. 2) Quelles sont les différentes catégories de particules

Plus en détail

5 >L énergie nucléaire: fusion et fission

5 >L énergie nucléaire: fusion et fission LA COLLECTION > 1 > L atome 2 > La radioactivité 3 > L homme et les rayonnements 4 > L énergie 6 > Le fonctionnement d un réacteur nucléaire 7 > Le cycle du combustible nucléaire 8 > La microélectronique

Plus en détail

La Fusion Nucléaire (Tokamak) Nicolas Carrard Jonathan Carrier Guillomet 12 novembre 2009

La Fusion Nucléaire (Tokamak) Nicolas Carrard Jonathan Carrier Guillomet 12 novembre 2009 La Fusion Nucléaire (Tokamak) Nicolas Carrard Jonathan Carrier Guillomet 12 novembre 2009 La matière L atome Les isotopes Le plasma Plan de l exposé Réactions nucléaires La fission La fusion Le Tokamak

Plus en détail

I. Introduction: L énergie consommée par les appareils de nos foyers est sous forme d énergie électrique, facilement transportable.

I. Introduction: L énergie consommée par les appareils de nos foyers est sous forme d énergie électrique, facilement transportable. DE3: I. Introduction: L énergie consommée par les appareils de nos foyers est sous forme d énergie électrique, facilement transportable. Aujourd hui, nous obtenons cette énergie électrique en grande partie

Plus en détail

Atelier : L énergie nucléaire en Astrophysique

Atelier : L énergie nucléaire en Astrophysique Atelier : L énergie nucléaire en Astrophysique Elisabeth Vangioni Institut d Astrophysique de Paris Fleurance, 8 Août 2005 Une calculatrice, une règle et du papier quadrillé sont nécessaires au bon fonctionnement

Plus en détail

A) Les réactions de fusion nucléaire dans les étoiles comme le Soleil.

A) Les réactions de fusion nucléaire dans les étoiles comme le Soleil. INTRODUCTION : Un enfant qui naît aujourd hui verra s éteindre une part importante de nos ressources énergétiques naturelles. Aujourd hui 87% de notre énergie provient de ressources non renouvelables (Charbon,

Plus en détail

Introduction à la physique nucléaire et aux réacteurs nucléaires

Introduction à la physique nucléaire et aux réacteurs nucléaires Introduction à la physique nucléaire et aux réacteurs nucléaires Nassiba Tabti A.E.S.S. Physique (A.E.S.S. Physique) 5 mai 2010 1 / 47 Plan de l exposé 1 La Radioactivité Découverte de la radioactivité

Plus en détail

première S 1S7 Géothermie

première S 1S7 Géothermie FICHE 1 Fiche à destination des enseignants Type d'activité Activité documentaire Notions et contenus du programme de première S Radioactivité naturelle et artificielle. Activité. Lois de conservation

Plus en détail

Renouvellement à 50000MW étalé sur 20 ans (2020-2040) rythme de construction nucléaire: 2500MW/an

Renouvellement à 50000MW étalé sur 20 ans (2020-2040) rythme de construction nucléaire: 2500MW/an L uranium dans le monde 1 Demande et production d Uranium en Occident U naturel extrait / année 40.000 tonnes Consommation mondiale : 65.000 tonnes La différence est prise sur les stocks constitués dans

Plus en détail

Professeur Eva PEBAY-PEYROULA

Professeur Eva PEBAY-PEYROULA 3-1 : Physique Chapitre 8 : Le noyau et les réactions nucléaires Professeur Eva PEBAY-PEYROULA Année universitaire 2010/2011 Université Joseph Fourier de Grenoble - Tous droits réservés. Finalité du chapitre

Plus en détail

par Alain Bonnier, D.Sc.

par Alain Bonnier, D.Sc. par Alain Bonnier, D.Sc. 1. Avons-nous besoin d autres sources d énergie? 2. Qu est-ce que l énergie nucléaire? 3. La fusion nucléaire Des étoiles à la Terre... 4. Combien d énergie pourrait-on libérer

Plus en détail

À propos d ITER. 1- Principe de la fusion thermonucléaire

À propos d ITER. 1- Principe de la fusion thermonucléaire À propos d ITER Le projet ITER est un projet international destiné à montrer la faisabilité scientifique et technique de la fusion thermonucléaire contrôlée. Le 8 juin 005, les pays engagés dans le projet

Plus en détail

EXERCICES SUPPLÉMENTAIRES

EXERCICES SUPPLÉMENTAIRES Questionnaire EXERCICES SUPPLÉMENTAIRES SCP 4010-2 LE NUCLÉAIRE, DE L'ÉNERGIE DANS LA MATIÈRE /263 FORME C Version corrigée: Équipe sciences LeMoyne d'iberville, septembre 2006. QUESTION 1 (5 pts) 1. La

Plus en détail

a. Fusion et énergie de liaison des noyaux b. La barrière Coulombienne c. Effet tunnel & pic de Gamov

a. Fusion et énergie de liaison des noyaux b. La barrière Coulombienne c. Effet tunnel & pic de Gamov V. Les réactions r thermonucléaires 1. Principes a. Fusion et énergie de liaison des noyaux b. La barrière Coulombienne c. Effet tunnel & pic de Gamov 2. Taux de réactions r thermonucléaires a. Les sections

Plus en détail

c) Défaut de masse et énergie de liaison

c) Défaut de masse et énergie de liaison c) Défaut de masse et énergie de liaison Calculons la masse d un noyau de 2 manières : à partir de la masse des constituants (2 neutrons + 2 protons) à partir de la masse mesurée de l atome (cf «Tabelle

Plus en détail

NOYAU, MASSE ET ENERGIE

NOYAU, MASSE ET ENERGIE NOYAU, MASSE ET ENERGIE I - Composition et cohésion du noyau atomique Le noyau atomique est composé de nucléons (protons+neutrons). Le proton a une charge positive comparativement au neutron qui n'a pas

Plus en détail

Stabilité et Réactivité Nucléaire

Stabilité et Réactivité Nucléaire Chapitre 1 Stabilité et Réactivité Nucléaire Les expériences, maintes fois répétées, montraient chaque fois que les déflexions subies par les particules chargées en interaction avec les noyaux ne correspondaient

Plus en détail

FICHE 1 Fiche à destination des enseignants 1S 16 Y a-t-il quelqu un pour sauver le principe de conservation de l énergie?

FICHE 1 Fiche à destination des enseignants 1S 16 Y a-t-il quelqu un pour sauver le principe de conservation de l énergie? FICHE 1 Fiche à destination des enseignants 1S 16 Y a-t-il quelqu un pour sauver le principe de conservation de l énergie? Type d'activité Activité avec démarche d investigation, étude documentaire (synthèse

Plus en détail

Historique. Les radiations nucléaires 1

Historique. Les radiations nucléaires 1 Les radiations nucléaires Dans notre vie de tous les jours, nous sommes continuellement bombardés de radiations de toutes sortes. Certaines sont naturelles et d autres, artificielles. Les premières proviennent

Plus en détail

Panorama de l astronomie

Panorama de l astronomie Panorama de l astronomie 7. Les étoiles : évolution et constitution des éléments chimiques Karl-Ludwig Klein, Observatoire de Paris Gaël Cessateur & Gilles Theureau, Lab Phys. & Chimie de l Environnement

Plus en détail

Chapitre 8 production de l'énergie électrique

Chapitre 8 production de l'énergie électrique Chapitre 8 production de l'énergie électrique Activité 1 p 116 But Montrer que chaque centrale électrique possède un alternateur. Réponses aux questions 1. Les centrales représentées sont les centrales

Plus en détail

THEME 2. LE SPORT CHAP 1. MESURER LA MATIERE: LA MOLE

THEME 2. LE SPORT CHAP 1. MESURER LA MATIERE: LA MOLE THEME 2. LE SPORT CHAP 1. MESURER LA MATIERE: LA MOLE 1. RAPPEL: L ATOME CONSTITUANT DE LA MATIERE Toute la matière de l univers, toute substance, vivante ou inerte, est constituée à partir de particules

Plus en détail

Le défi énergétique. Exercices. Correction. 1. Le charbon est une ressource renouvelable. Il s puise. 2. L énergie s exprime en Watt (W).

Le défi énergétique. Exercices. Correction. 1. Le charbon est une ressource renouvelable. Il s puise. 2. L énergie s exprime en Watt (W). 1L/1ES Exercice.1 : QCM Cochez vrai ou faux. Exercices Correction 1. Le charbon est une ressource renouvelable. Il s puise. 2. L énergie s exprime en Watt (W). En Joule V F Le défi énergétique 3. L énergie

Plus en détail

Un exemple de recherche en simulation numérique appliquée à l étude des plasmas dans les tokamaks (projet ITER)

Un exemple de recherche en simulation numérique appliquée à l étude des plasmas dans les tokamaks (projet ITER) Un exemple de recherche en simulation numérique appliquée à l étude des plasmas dans les tokamaks (projet ITER) Virginie Grandgirard Institut de Recherche sur la Fusion Magnétique CEA Cadarache 1 Plan

Plus en détail

PHY113 : Cours de Radioactivité 2009-2010

PHY113 : Cours de Radioactivité 2009-2010 Cours de Radioactivité Le but de ce cours est de permettre aux étudiants qui seront amenés à utiliser des sources radioactives d acquérir les bases de la radioactivité. Aussi bien au niveau du vocabulaire

Plus en détail

Principe et fonctionnement des bombes atomiques

Principe et fonctionnement des bombes atomiques Principe et fonctionnement des bombes atomiques Ouvrage collectif Aurélien Croc Fabien Salicis Loïc Bleibel http ://www.groupe-apc.fr.fm/sciences/bombe_atomique/ Avril 2001 Table des matières Introduction

Plus en détail

2.1 Vocabulaire à apprendre à maîtriser après ce chapitre

2.1 Vocabulaire à apprendre à maîtriser après ce chapitre 2.1 Vocabulaire à apprendre à maîtriser après ce chapitre L atome Atome Elément Proton Neutron Nucléons Electron Nuage Particule (subatomique) Symbole (complet) Charge électrique relative Tableau périodique

Plus en détail

La physique nucléaire

La physique nucléaire SPH3U ÉDITION 2010 Physique Guide pédagogique Le présent guide sert de complément à la série d émissions intitulée, produite par TFO, l Office de la télévision éducative de langue française de l Ontario.

Plus en détail

La fusion : rêve de physicien, bluff de technocrate

La fusion : rêve de physicien, bluff de technocrate Monique et Raymond Sené 1 La fusion : rêve de physicien, bluff de technocrate Pour ces physiciens, les questions environnementales posées par ITER ne sont pas négligeables,puisque la radioactivité générée

Plus en détail

L ENERGIE NUCLEAIRE A T ELLE UN AVENIR? Une réponse dans l espace?

L ENERGIE NUCLEAIRE A T ELLE UN AVENIR? Une réponse dans l espace? L ENERGIE NUCLEAIRE A T ELLE UN AVENIR? Une réponse dans l espace? Sur la Lune, le carburant du futur 3He et la fusion nucléaire La fusion est partout dans l Univers : cent milliards d étoiles dans notre

Plus en détail

Chapitre 2 RÉACTIONS NUCLÉAIRES

Chapitre 2 RÉACTIONS NUCLÉAIRES Chapitre 2 RÉACTIONS NUCLÉAIRES 2.1 Généralités 2.1.1 Loi de décroissance exponentielle Rutherford et Soddy (1902). Un atome excité retourne à son état fondamental en émettant un photon. Dans le domaine

Plus en détail

INTRODUCTION A LA FUSION THERMONUCLEAIRE

INTRODUCTION A LA FUSION THERMONUCLEAIRE INTRODUCTION A LA FUSION THERMONUCLEAIRE I) PRINCIPE Considérons l'énergie de liaison par nucléons pour différents noyaux (Fig. I.1). En examinant la figure I-1, nous constatons que deux types de réactions

Plus en détail

La recherche sur l énergie nucléaire: relever le défi de la durabilité

La recherche sur l énergie nucléaire: relever le défi de la durabilité La recherche sur l énergie nucléaire: relever le défi de la durabilité LEAFLET Informations pratiques Éclaircir le mystère des atomes! Les atomes sont les éléments constitutifs fondamentaux de la matière.

Plus en détail

BTS BAT 1 Notions élémentaires de chimie 1

BTS BAT 1 Notions élémentaires de chimie 1 BTS BAT 1 Notions élémentaires de chimie 1 I. L ATOME NOTIONS EÉLEÉMENTAIRES DE CIMIE Les atomes sont des «petits grains de matière» qui constituent la matière. L atome est un système complexe que l on

Plus en détail

QUASAR 95. Club d Astronomie de Valmondois RADIO ACTIVITE

QUASAR 95. Club d Astronomie de Valmondois RADIO ACTIVITE RADIO ACTIVITE Introduction La Radioactivité est un domaine de recherche où les scientifiques français se sont distingués, notamment avec la famille Curie (Pierre et Marie pour la découverte de la radioactivité

Plus en détail

nucléaire 11 > L astrophysique w Science des étoiles et du cosmos

nucléaire 11 > L astrophysique w Science des étoiles et du cosmos LA COLLECTION w 1 w L atome 2 w La radioactivité 3 w L homme et les rayonnements 4 w L énergie 5 w L énergie nucléaire : fusion et fission 6 w Le fonctionnement d un réacteur nucléaire 7 w Le cycle du

Plus en détail

ITER et la fusion. R. A. Pitts. ITER Organization, Plasma Operation Directorate, Cadarache, France

ITER et la fusion. R. A. Pitts. ITER Organization, Plasma Operation Directorate, Cadarache, France ITER et la fusion R. A. Pitts ITER Organization, Plasma Operation Directorate, Cadarache, France This report was prepared as an account of work by or for the ITER Organization. The Members of the Organization

Plus en détail

PHYSIQUE Discipline fondamentale

PHYSIQUE Discipline fondamentale Examen suisse de maturité Directives 2003-2006 DS.11 Physique DF PHYSIQUE Discipline fondamentale Par l'étude de la physique en discipline fondamentale, le candidat comprend des phénomènes naturels et

Plus en détail

Les Ressources énergétiques

Les Ressources énergétiques AGIR : Défis du XXIème siècle Chapitre 17 Partie : Convertir l énergie et économiser les ressources Compétences attendues : - Recueillir et exploiter des informations pour identifier des problématiques

Plus en détail

Olympiade francophone de chimie 2009 : 1 ère épreuve Niveau 1 Correctif

Olympiade francophone de chimie 2009 : 1 ère épreuve Niveau 1 Correctif Olympiade francophone de chimie 2009 : 1 ère épreuve Niveau 1 Correctif 1. Question 1 Etant donné que le germanium (Ge) est dans la même colonne que le carbone, cela implique qu il possède 4 électrons

Plus en détail

Parcours de visite, lycée Exposition: LA RADIOACTIVITÉ De Homer à oppenheimer

Parcours de visite, lycée Exposition: LA RADIOACTIVITÉ De Homer à oppenheimer Complétez le schéma de gestion des déchets nucléaires en vous aidant du panneau, les surfaces des cercles sont proportionnelles à leur importance Parcours de visite, lycée Exposition: LA RADIOACTIVITÉ

Plus en détail

Chapitre 9 : fusion nucléaire dans les étoiles et fusion nucléaire contrôlée

Chapitre 9 : fusion nucléaire dans les étoiles et fusion nucléaire contrôlée Réactions de fusion nucléaire dans les étoiles Historique Chapitre 9 : fusion nucléaire dans les étoiles et fusion nucléaire contrôlée On comprit aussi dans les années 1930 que la production d énergie

Plus en détail

Production mondiale d énergie

Production mondiale d énergie Chapitre 14: Autres sources d énergie Énergie nucléaire Énergie solaire Énergie géothermale Hydro-électricité Énergie éolienne Production mondiale d énergie 23% 39% 27% Coal Nuclear Hydro Geothermal Petroleum

Plus en détail

L effet Tunnel. Microscopie à effet tunnel. Approche documentaire. http://www.laradioactivite.com/fr/site/pages/effet_tunnel_ Radioactivite_Alpha.

L effet Tunnel. Microscopie à effet tunnel. Approche documentaire. http://www.laradioactivite.com/fr/site/pages/effet_tunnel_ Radioactivite_Alpha. L effet Tunnel L effet tunnel désigne la propriété que possède un objet quantique de franchir une barrière de potentiel même si son énergie est inférieure à l énergie minimale requise pour franchir cette

Plus en détail

Groupe professionnel énergie de Centrale Nantes Intergroupe des centraliens de l énergie

Groupe professionnel énergie de Centrale Nantes Intergroupe des centraliens de l énergie Groupe professionnel énergie de Centrale Nantes Intergroupe des centraliens de l énergie Conférence du 19 mai 2006 rue Jean Goujon, 19h certitudes et incertitudes sur la fusion nucléaire - rôle d ITER

Plus en détail

TD 9 Problème à deux corps

TD 9 Problème à deux corps PH1ME2-C Université Paris 7 - Denis Diderot 2012-2013 TD 9 Problème à deux corps 1. Systèmes de deux particules : centre de masse et particule relative. Application à l étude des étoiles doubles Une étoile

Plus en détail

Quel avenir pour l énergie énergie nucléaire?

Quel avenir pour l énergie énergie nucléaire? Quel avenir pour lénergie l énergie nucléaire? Origine de l énergie nucléaire État critique du réacteur Utilité des neutrons retardés Quel avenir pour le nucléiare? 2 Composant des centrales nucléaires

Plus en détail

Energie: quelques chiffres

Energie: quelques chiffres J. Ongena, D. Van Eester et F. Durodié LPP ERM/KMS Mai 1999 Consommation d'énergie Différentes méthodes sont à notre disposition pour "produire" de l'énergie et ainsi satisfaire aux besoins en énergie

Plus en détail

SYSTEME DE PARTICULES. DYNAMIQUE DU SOLIDE (suite) Table des matières

SYSTEME DE PARTICULES. DYNAMIQUE DU SOLIDE (suite) Table des matières Physique Générale SYSTEME DE PARTICULES DYNAMIQUE DU SOLIDE (suite) TRAN Minh Tâm Table des matières Applications de la loi de Newton pour la rotation 93 Le gyroscope........................ 93 L orbite

Plus en détail

La fusion nucléaire. Le confinement magnétique GYMNASE AUGUSTE PICCARD. Baillod Antoine 3M7 29/10/2012. Sous la direction de Laurent Locatelli

La fusion nucléaire. Le confinement magnétique GYMNASE AUGUSTE PICCARD. Baillod Antoine 3M7 29/10/2012. Sous la direction de Laurent Locatelli GYMNASE AUGUSTE PICCARD La fusion nucléaire Le confinement magnétique Tokamak JET (http://www.isgtw.org/feature/small-sun-earth) Baillod Antoine 3M7 29/10/2012 Sous la direction de Laurent Locatelli RÉSUMÉ

Plus en détail

La vie des étoiles. La vie des étoiles. Mardi 7 août

La vie des étoiles. La vie des étoiles. Mardi 7 août La vie des étoiles La vie des étoiles Mardi 7 août A l échelle d une ou plusieurs vies humaines, les étoiles, que l on retrouve toujours à la même place dans le ciel, au fil des saisons ; nous paraissent

Plus en détail

Dossier «L énergie nucléaire»

Dossier «L énergie nucléaire» Dossier «L énergie nucléaire» (ce dossier est en ligne sur le site de La main à la pâte : http://www.inrp.fr/lamap/?page_id=16&action=2&element_id=374&domainsciencetype_id=7) Rédacteur David WILGENBUS

Plus en détail

Enseignement secondaire

Enseignement secondaire Enseignement secondaire Classe de IIIe Chimie 3e classique F - Musique Nombre de leçons: 1.5 Nombre minimal de devoirs: 4 devoirs par an Langue véhiculaire: Français I. Objectifs généraux Le cours de chimie

Plus en détail

Chapitre 02. La lumière des étoiles. Exercices :

Chapitre 02. La lumière des étoiles. Exercices : Chapitre 02 La lumière des étoiles. I- Lumière monochromatique et lumière polychromatique. )- Expérience de Newton (642 727). 2)- Expérience avec la lumière émise par un Laser. 3)- Radiation et longueur

Plus en détail

Thème Le domaine continental et sa dynamique

Thème Le domaine continental et sa dynamique Thème Le domaine continental et sa dynamique 1 Chapitre I Caractérisation du domaine continental - I - Les caractéristiques de la lithosphère continentale 1) La nature de la croûte continentale Rappels

Plus en détail

L ÉNERGIE C EST QUOI?

L ÉNERGIE C EST QUOI? L ÉNERGIE C EST QUOI? L énergie c est la vie! Pourquoi à chaque fois qu on fait quelque chose on dit qu on a besoin d énergie? Parce que l énergie est à l origine de tout! Rien ne peut se faire sans elle.

Plus en détail

Physique nucléaire. 1 Introduction 1.1 LE PROBLEME DE L ENERGIE

Physique nucléaire. 1 Introduction 1.1 LE PROBLEME DE L ENERGIE 6G1 - Physique nucléaire - Page 1 de 36 Physique nucléaire Les prérequis pour la compréhension de ce chapitre sont : Travail, puissance, énergie mécanique, énergie thermique. Structure de la matière, température

Plus en détail

DYNAMIQUE DE FORMATION DES ÉTOILES

DYNAMIQUE DE FORMATION DES ÉTOILES A 99 PHYS. II ÉCOLE NATIONALE DES PONTS ET CHAUSSÉES, ÉCOLES NATIONALES SUPÉRIEURES DE L'AÉRONAUTIQUE ET DE L'ESPACE, DE TECHNIQUES AVANCÉES, DES TÉLÉCOMMUNICATIONS, DES MINES DE PARIS, DES MINES DE SAINT-ÉTIENNE,

Plus en détail

Nucléaire : l électricité ou la bombe? Les liens entre nucléaire civil et nucléaire militaire

Nucléaire : l électricité ou la bombe? Les liens entre nucléaire civil et nucléaire militaire Nucléaire : l électricité ou la bombe? Les liens entre nucléaire civil et nucléaire militaire La prolifération mondiale s aggrave, la paix dans le monde se fragilise En 2007, constat alarmant de l association

Plus en détail

Quelques applications. de la radioactivité. et des réactions nucléaires

Quelques applications. de la radioactivité. et des réactions nucléaires Quelques applications de la radioactivité et des réactions nucléaires 1 Positive Médecine Science Alimentation Agriculture Utilisation des rayonnements imagerie, radio, scanner, scintigraphie radiothérapie

Plus en détail

Origine du courant électrique Constitution d un atome

Origine du courant électrique Constitution d un atome Origine du courant électrique Constitution d un atome Electron - Neutron ORIGINE DU COURANT Proton + ELECTRIQUE MATERIAUX CONDUCTEURS Électrons libres CORPS ISOLANTS ET CORPS CONDUCTEURS L électricité

Plus en détail

AIDE-MÉMOIRE LA THERMOCHIMIE TABLE DES MATIERES

AIDE-MÉMOIRE LA THERMOCHIMIE TABLE DES MATIERES Collège Voltaire, 2014-2015 AIDE-MÉMOIRE LA THERMOCHIMIE http://dcpe.net/poii/sites/default/files/cours%20et%20ex/cours-ch2-thermo.pdf TABLE DES MATIERES 3.A. Introduction...2 3.B. Chaleur...3 3.C. Variation

Plus en détail

Energie photovoltaïque. Filière Physique des Composants Nanostructurés. PHELMA Septembre 2010

Energie photovoltaïque. Filière Physique des Composants Nanostructurés. PHELMA Septembre 2010 Energie photovoltaïque Filière Physique des Composants Nanostructurés PHELMA Septembre 2010 Anne Kaminski 1, Mathieu Monville 2 1 INP Grenoble - INSA Lyon 2 Solarforce 1 PLAN DU COURS 1- Panorama de l

Plus en détail

Radioactivité et chimie nucléaire

Radioactivité et chimie nucléaire Radioactivité et chimie nucléaire ) Rappels sur la structure de l atome et du noyau D après le modèle lacunaire de Rutherford, l atome se subdivise en deux parties : - le noyau : minuscule grain de matière

Plus en détail

1S20 Classe énergétique d un véhicule

1S20 Classe énergétique d un véhicule FICHE 1 Fiche à destination des enseignants 1S20 Classe énergétique d un véhicule Type d'activité Exercice/évaluation Notions et contenus Énergie libérée lors de la combustion d un hydrocarbure ou d un

Plus en détail

CENTRE NUCLÉAIRE D ÉLÉCTRICITÉ. EDF Nogent-sur-Seine

CENTRE NUCLÉAIRE D ÉLÉCTRICITÉ. EDF Nogent-sur-Seine CENTRE NUCLÉAIRE DE PRODUCTION D ÉLÉCTRICITÉ EDF Nogent-sur-Seine Le groupe EDF DES ENJEUX ÉNERGÉTIQUES MONDIAUX SANS PRÉCÉDENT LA CROISSANCE DÉMOGRAPHIQUE ET ÉCONOMIQUE VA ENTRAÎNER L AUGMENTATION DES

Plus en détail

L énergie nucléaire aujourd hui

L énergie nucléaire aujourd hui Développement de l énergie nucléaire L énergie nucléaire aujourd hui AGENCE POUR L ÉNERGIE NUCLÉAIRE Développement de l énergie nucléaire L énergie nucléaire aujourd hui AGENCE POUR L ÉNERGIE NUCLÉAIRE

Plus en détail

Sur les 14 000 Gigawatts thermiques que l humanité

Sur les 14 000 Gigawatts thermiques que l humanité Comment je vois le monde Quelles sources d énergie pour demain? Réchauffement global de la Terre, ou déchets nucléaires? A l aube du XX e siècle, tel semble être le dilemme auquel notre société se heurte.

Plus en détail

LA FUSION THERMONUCLÉAIRE : PROBLÉMATIQUE DE L URGENCE

LA FUSION THERMONUCLÉAIRE : PROBLÉMATIQUE DE L URGENCE Projet STS 4 ème année Département de Physique LA FUSION THERMONUCLÉAIRE : PROBLÉMATIQUE DE L URGENCE DU DÉVELOPPEMENT D UN PROJET À LONG TERME François Coppex DP EPFL Mai 2000 Projet STS LA FUSION THERMONUCLÉAIRE

Plus en détail

Terrorisme nucléaire. Michel WAUTELET Université de Mons 6 août 2011

Terrorisme nucléaire. Michel WAUTELET Université de Mons 6 août 2011 Terrorisme nucléaire Michel WAUTELET Université de Mons 6 août 2011 Terrorisme nucléaire Menace ou risque? - Avril 2010, Washington: Barack Obama réunit un sommet de 47 pays sur le sujet - Terrorisme?

Plus en détail

Véhicule hybride et impact environnemental

Véhicule hybride et impact environnemental Physique-Chimie Programme de première S Véhicule hybride et impact environnemental Thème : Agir Convertir l'énergie et économiser les ressources Type de ressources : activité documentaire : résolution

Plus en détail

Les matières premières nucléaires

Les matières premières nucléaires 041-050 Bigot 31/03/10 14:43 Page 41 Les matières premières nucléaires ÉNERGIE 41 Depuis 1990, la production annuelle des mines d uranium ne couvre que de 50 à 60 % de la consommation totale des réacteurs.

Plus en détail

SOCLE COMMUN - La Compétence 3 Les principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique et technologique

SOCLE COMMUN - La Compétence 3 Les principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique et technologique SOCLE COMMUN - La Compétence 3 Les principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique et technologique DOMAINE P3.C3.D1. Pratiquer une démarche scientifique et technologique, résoudre des

Plus en détail

Mise en œuvre et suivi de l ISO 14001 sur l établissement COGEMA Cadarache

Mise en œuvre et suivi de l ISO 14001 sur l établissement COGEMA Cadarache COGEMA Mise en œuvre et suivi de l ISO 14001 sur l établissement COGEMA Cadarache Roger FANTON Chef des services QSSE Directeur Adjoint Journées SFRP, les 17 et 18 novembre 2005 COGEMA L'énergie, cœur

Plus en détail