L'uranium 235 peut subir plusieurs types de fissions, parmi lesquelles :
$$ \mathrm{ _0^1n + \ _{92}^{235}U \longrightarrow \ _{38}^{94}Sr + \ _{54}^{140}Xe + a \ _0^1n }$$
$$ \mathrm{ _0^1n + \ _{92}^{235}U \longrightarrow \ _{36}^{92}Kr + \ _{56}^{141}Ba + b \ _0^1n }$$
$$ \mathrm{ _0^1n + \ _{92}^{235}U \longrightarrow \ _{37}^{94}Rb + \ _{55}^{141}Cs + c \ _0^1n }$$
On néglige les masses des nuages électroniques et on donne :
c=299792458m·s-1 NA=6,022·1023mol-1 mn=1,008665u mp=1,007276u
Eu=931,9MeV·u-1; mU=234,9935u ; 1eV=1,602 176 ·10-19 J .
Déterminer, en justifiant, les valeurs des nombres a, b et c apparaissant dans les écritures des réactions de fissions données dans l'énoncé.
Calculer pour chaque réaction la perte de masse et l'énergie de réaction dégagée, puis compléter le tableau suivant en affichant les valeurs numériques correspondantes.
Quelle est l'énergie E0 dégagée par la transformation d'une masse m0=100g d'uranium 235 si les trois réactions sont produites dans les mêmes proportions ?
La puissance d'une centrale nucléaire est P=1000 MW. Quelle est la masse m d'uranium consommé pendant une durée Δt de 30 jours ?
Le xenon 143 (143Xe) qui peut être aussi un produit de la réaction de fission de l'uranium est sujet à six désintégrations β- successives avant de donner un nucléide stable. Représenter ces transformations sur un diagramme de Segré (N en fonction de Z). On pécisera sur le diagramme le symbole de chaque nucléide généré.
Masses des nucléides fils
Perte de masse (en u)
Energie de réaction (en MeV)
mSr=93,8945 u
mXe=139,892 u
mKr=91,9064 u
mBa=140,8837 u
mRb=93,9061 u
mCs=140,8899 u
1H
2He
3Li
4Be
5B
6C
7N
8O
9F
10Ne
11Na
12Mg
13Al
14Si
15P
16S
17Cl
18Ar
19K
20Ca
21Sc
22Ti
23V
24Cr
25Mn
26Fe
27Co
28Ni
29Cu
30Zn
31Ga
32Ge
33As
34Se
35Br
36Kr
37Rb
38Sr
39Y
40Zr
41Nb
42Mo
43Tc
44Ru
45Rh
46Pd
47Ag
48Cd
49In
50Sn
51Sb
52Te
53I
54Xe
55Cs
56Ba
L
72Hf
73Ta
74W
75Re
76Os
77Ir
78Pt
79Au
80Hg
81Tl
82Pb
83Bi
84Po
85At
86Rn
87Fr
88Ra
A
L
57La
58Ce
59Pr
60Nd
61Pm
62Sm
63Eu
64Gd
65Tb
66Dy
67Ho
68Er
69Tm
70Yb
71Lu
A
89Ac
90Th
91Pa
92U
93Np
94Pu
95Am
96Cm
97Bk
98Cf
99Es
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