Energie nucleaire

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  • Publié le : 26 novembre 2011
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1. REACTIONS DANS LE SOLEIL DES NEUTRINOS DE FUSION 1. COMPRÉHENSION DU TEXTE 1. Quelle est la particularité des neutrinos?

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2. Quelle hypothèse lesphysiciens imaginent-ils à leurpropos? 3. On admet une énergie moyenne de 7, 5 MeV pour chaque neutrino atteignant la Terre. Quelle serait la puissance détectée par mètre carré si on arrivait à entièrement les arrêter.Comparer cette puissance à lënergie rayonnante reçue du Soleil qui est de l'ordre de 1400 W. m-2.

ET DETECTION

Des États-Unis au Japon, en passant par la Suisse, la France ou l'Italie, des physiciens s'acharnent à piéger les énigmatiques particules de matière. ourquoi tant de ténacité pour de si petites choses? II. EXPLOITATION SCIENTIFIQUE Tout simplement parce que ces neutrinos sont les partiA.Le Soleil cules de matière les plus nombreuses de l'Univers: elles y ullulent à raison de 300 par centimètre cube! À titre de La première réaction defusion dans le Soleil réaction qui est comparaison, on ne recense qu'un seul proton par mène . la source de son rayonnement, est: cube cosmique ... 4;H -j~He+2~e+2y+2V_ r ces neutrinos opposent une résistance acharnée aux vestigations des physiciens.Presque fantomatiques, ils Les photons y n'ont pas de masse et la masse des neutrinos est x: faufilent avec une extraordinaire fluidité dans le négligeable. aillage atomique de notre Univers. Comme ils ne se 1. Calculer, en unité de masse atomique, la variation de eurtent que très rarement à une autre particule de masse du système au cours de la réaction, puis la quantité matière, ils ne signalentpresque jamais leur présence. d'énergie libérée, en Me V puis en joule, par la formation Leur masse, si elle existe, est si faible, explique Jacques d'un noyau d'hélium. Bouchez, spécialiste ès neutrinos au Service de physique . 2. Calculer lafraction de masse du Soleil convertie en énergie. es particules (SPP), qu'à défaut de pouvoir la calculer, la 3. Si l'on admet que 10 % seulement de la"massedu SoleiL théorie a fait l'hypothèse de sa nullité. » soit suffisamment chaude pour subir cette réaction, calculer La convention, pratique pour les calculs, n'est en revanla masse de matière que le Soleil peut perdre dans l'avenir. che guère satisfaisante pour l'esprit: le neutrino serait la 4. La puissance totale rayonnée par le Soleil est 3,7 - 1026 W. seule particule de matière à n'avoir pasde masse. a. Calculer la masse perdue par seconde. Beau paradoxe ! Apporter la preuve de l'existence de la masse des neutrinos n'est pas seulement une pure satisfacb. En déduire l'espérance de vie du Soleil. .on conceptuelle pour la matière grise des spécialistes. c. Calculer la puissance par mètre carré reçue sur Terre Leur masse, si faible soit-elle, peut prendre un poids con(si L'onfaitabstraction de la part absorbée par l'atmosphère). idérable à l'échelle du cosmos, au regard de l'énorme B. La détection des neutrinos tiré de neutrinos qui y circulent ... Et d'aucuns se Pour étudier les mécanismes des réactions de fosion dans le rennent à rêver de pouvoir enfin lever, grâce à ces poids ume de la matière, le point d'interrogation sur la masse Soleil on sepropose de détecter les neutrinosproduits qui arrivent sur Terre. manquante de l'Univers. neutrinos solaires naissent lors des processus de 1. La détection des neutrinos sefait selon la r(faction élémen- ion thermonucléaire qui se déroulent au cœur de taire suivante: étoile. Différentes réactions peuvent leur donner naisa 1 1 av + on -j 1 P + x. sance. Mais, pour 85 % d'entre eux, ils sont issus de la - ion de deux protons(noyaux d'hydrogène) qui crée a. La particule x est-elle: un proton? un neutron? un électron ? un positon? un photon? Justifier la réponse. atome de deutérium (fH) en émettant un positon et b. Citer un appareil qui permet de détecter la particule x ? neutrino Tous les neutrinos « fabriqués» par le 2. En pratique, les neutrons sont ceux d'un bloc de 30 ton-

gv.

Soleil arrivent sur Terre au...
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