Comparer des énergies - Corrigé

Modifié par Mirnabousser

Depuis plusieurs années, 35 pays travaillent ensemble sur le projet ITER. Il s'agit de développer un réacteur à Cadarache, dans les Bouches-du-Rhône, permettant de produire de l'énergie à partir de la fusion de deux isotopes de l'hydrogène : le deutérium  et le tritium .

Données :

  • la masse d'un nucléon est  ;
  • L'énergie libérée lors de la fusion d'1 g de de deutérium et de 1,5 g de tritium est  ; 
  • l'énergie d'une transformation nucléaire peut s'exprimer en électron-volt  ;
  • l'énergie libérée par la combustion d'une tonne de pétrole est  ;
  • l'énergie libéré par la fission d'1 g d'uranium est .

1. Justifier qu'il y a autant de noyaux dans 1 g de deutérium que dans 1,5 g de tritium.

2. Exprimer l'énergie libérée lors de la fusion de 1 g de de deutérium et de 1,5 g de tritium en joules.

3. Exprimer l'énergie libérée lors de la fusion de 1 g de de deutérium et de 1,5 g de tritium en tep.

4. Comparer l'énergie libérée lors de la fusion de 1 g de de deutérium et de 1,5 g de tritium à celle libérée lors de la fission de 2,5 g d'uranium.


Corrigé

1. Soit N le nombre de noyaux présents dans 1 g de deutérium : 

Soit N' le nombre de noyaux présents dans 1,5 g de tritium :


Remarque : on peut aussi noter que le tritium possède 1,5 fois plus de nucléons que le deutérium, donc pour un même nombre de noyaux, sa masse sera 1,5 fois plus grande.

2. 

3. 

4. L'énergie libérée par la fission de 2,5 g d'uranium vaut : .
Cette valeur est plus de 4 fois inférieure à celle obtenue avec la fusion.

Source : https://lesmanuelslibres.region-academique-idf.fr
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