2006/09 Polynésie EXERCICE II : AU SOLEIL D'ITER (5,5 points)
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1. Étude de la réaction de fusion [pic]+ [pic] ( [pic]+ [pic]
1.1. Variation de masse = m(produits) – m(réactifs) = m([pic]) + m([pic]) – m([pic]) – m([pic]) = (4,00150 + 1,00866 – 2,01355 – 3,01550 )(1,66054(10–27 variation de masse = –3,13676(10–29 kg valeur stockée en mémoire

Toute réaction nucléaire s'accompagne d'une perte de masse. Cette perte de masse va s’accompagner d’une libération d’énergie (équivalence masse-énergie)

1.2. E énergie produite = – énergie cédée par les réactifs
E = – [m(produits) – m(réactifs)].c²
E = –[pic]
E = 17,60 MeV calcul effectué avec la valeur non arrondie de (m

1.3. nombre de noyaux présents dans m = 1,0 g de noyaux de deutérium noté N masse d'un noyau de deutérium, notée mD : mD = 2,01355 u soit mD = 2,01355(1,66054(10–27 mD = 3,34358(10–27 kg mD = 3,34358(10–27(103 g mD = 3,34358(10–24 g
N = [pic]
N = [pic]
N = 3,0(1023 noyaux calculé effectué avec la valeur non arrondie de mD

1.4. nombre de noyaux présents dans m' = 1,5 g de noyaux de tritium noté N'
N' = [pic]
N' = [pic]
N' = 3,0(1023 noyaux
1.5. La réaction précédente aurait lieu 3,0(1023 fois libérant une énergie de 17,60(3,0(1023 = 5,3(1024 MeV.
Conversion en joules en multipliant par 1,602(10–13
La fusion de 1,0 g de noyaux de deutérium avec 1,5 g de noyaux de tritium pourrait libérer 8,5(1011 J.
1.6.1. Conversion en tep, on divise par 4,2(1010
La fusion de 1,0 g de noyaux de deutérium avec 1,5 g de noyaux de tritium pourrait libérer 20 tep.
1.6.2. Pour comparer l'intérêt énergétique de la fusion face à celui de la fission, calculons l'énergie libérée par la fission de 2,5 g d'uranium (pour avoir la même masse de réactifs).
E = 2,5(1,8 = 4,5 tep.
La fusion, pour une même masse de réactifs, libère entre quatre à cinq fois plus d'énergie que la fission.
2. Quelques