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AVEC PEU, FAIRE
BEAUCOUP
A LA DECOUVERTE DE SETE, L’ILE SINGULIERE
Sète est créée en 1666 par Louis XIV, à
l’initiative de Colbert, pour devenir le port du Languedoc Roussillon.
Sète, 1er port de pêche français en méditerranée… mais aussi 11e port
de commerce français.
La puissance moyenne consommée par la ville est de 150 MW.
Si la centrale fournissant la ville en électricité fonctionnait
à l’Uranium 235…
• Pendant 30 jours consommera t elle 5kg , 50 kg, 500kg , 5 tonnes ou 50 tonnes de combustible ?
1 tonne d ’Uranium 235 libère 7,34.1016 Joules
Calculer la masse de combustible qui sera consommée pendant cette période.
Et si la centrale électrique avait fonctionné au pétrole, quelle masse de combustible aurait elle consommé pendant cette
période ?
La combustion d ’1 tonne de pétrole produit une énergie de 4,2.1010J
QUELLE QUESTION GENERALE PEUT ON SE
POSER APRES CETTE EVOCATION?
Un noyau d ’hélium contient 2 protons et 2 neutrons:
masse d’un proton : 1,67265.10-27 kgmasse d’un neutron: 1,67496.10-27 kg
• Le kilogramme vous paraît il être une unité adaptée au monde nucléaire?
Une des unités chéries des physiciens du nucléaire: l ’unité
de masse atomique (u):Elle correspond au 1/12 de la masse de
l’ atome de carbone 12
• Sachant que le nombre d ’Avogadro vaut 6,02. 10 23 mol-1, combien de kg
correspond à 1 u ?1 u = (1/12) Mc/NA= (1/12).12.10-3/6,02.1023 = 1,66.10-27 kg
L ’ENIGME DU JOUR:
Si on arrivait à placer 2 protons et 2 neutrons sur une balance qui serait à même de mesurer leur masse, et 1 noyau d ’hélium sur l’autre plateau, quelles seraient les positions des 2 plateaux ? Argumentez votre réponse.
………..
REPONSE 1
REPONSE 2
REPONSE 3
QUELS SONT LES VOTES ?
Pour le savoir, il faut calculer !
Masse d ’un proton: 1,00727 u
Masse d ’un neutron: 1,00867 u
Masse d ’un noyau d ’hélium: 4,00150 u
UN DEFAUT
LES MASSES NE SONT PAS EGALES ; IL Y A…
Lequel ?
QUELLE QUESTION PEUT ON SE POSER?
Qu’est devenue la masse manquante lors de la formation du noyau?
SI ON VEUT REALISER LA REACTION NUCLEAIRE
D’EQUATION :
FAUT IL, OUI OU NON, APPORTER DE L’ENERGIE ET POURQUOI?
POUR CASSER UN NOYAU EN SES NUCLEONS?
Compléter en Utilisant:
et
POUR CASSER UN NOYAU EN SES NUCLEONS
SI PAR CONTRE ON S’INTERRESSE A LA REACTION
INVERSE QUE PEUT-ON PREVOIR ?
POUR CONSTRUIRE UN NOYAU A PARTIR DE SES NUCLEONS.
Compléter en Utilisant:
et
POUR CONSTRUIRE UN NOYAU A PARTIR DE SES
NUCLEONS.
CONCLUSION 1
• La formation d ’un noyau à partir de ses nucléons s ’accompagne :
• * d ’une ………...de masse : m …0• * d ’une …………d ’énergie: E ….0
perte <libération <
L ’HYPOTHESE HARDIE D ’EINSTEIN
Un système, au repos, de masse m, possède une énergie dite énergie de masse E donnée par :
E = m. c2
(J) (kg) ( m.s-1)
L ’EQUIVALENCE MASSE ENERGIE C ’EST QUOI?
Si msystème diminue alors m<0 et donc E<0
de l ’énergie est ………….. par le système.
Si msystème augmente alors m>0 et donc E>0
de l ’énergie est ………….. par le système
PERDUE
GAGNEE
APPLICATION
1- Quelle est l ’énergie à fournir pour dissocier le noyau d’hélium au repos en ses nucléons au repos?
2- Quelle est l’énergie libérée lors de la formation du noyau d ’hélium au repos à partir de ses nucléons au repos?
Le Joule est une unité mal appropriée pour le calcul de ces
énergies :
Les physiciens préfèrent utiliser l’électron-volt, noté eV, et le
méga-émectron-volt, noté MeV.
L ’ELECTRON-VOLT : UNITE D ’ENERGIE
ALLO, l’analyse dimensionnelle ?
AH BON ? PROUVEZ LE !
MAIS, AU FAIT, UNE MASSE DE 1 u, C’EST
EQUIVALENT A COMBIEN DE MeV?
L ’ENIGME L ’énergie de liaison de
l ’uranium 238 est 1802 MeV.Celle du fer 56 est 492 MeV.
Quel est le noyau le plus stable? Argumentez votre réponse.
QUELLE EST DONC LA GRANDEUR QU ’IL
FAUDRA CALCULER POUR POUVOIR DIRE SI UN
NOYAU EST PLUS STABLE Q ’UN AUTRE ?
L’énergie de liaison par nucléon est : ?
El . A A/ El El/A
Et le Fer 56 est dans le domaine de stabilité alors que l ’Uranium 238
est en dehors.
CONCLUSION
Comment interprétez vous le titre:
Avec peu on peut faire beaucoup
Qu’avez-vous appris jusque là ?
• Merci à M. Torra (formateur dans l’Académie de Montpellier) dont j’ai réutilisé une grande partie d’un de ses diaporama pour cette présentation
