Plutonium 239

constitué d'environ 7 % de plutonium et 93 % d'uranium appauvri. Le terme MOX est l'abréviation de « Mélange d'OXydes » (ou Mixed OXides en anglais) car le combustible MOX contient du dioxyde de plutonium (PuO2) et du dioxyde d'uranium appauvri (UO2). Le MOX est apparu vers les années 1960 dans les centres de recherche (la première irradiation connue est celle du réacteur BR3 de Mol (Belgique) en 1964). Fabrication Le combustible MOX est fabriqué à partir d'un mélange de :   plutonium créé par capture neutronique

quelques 1000 tonnes d'uranium saisies au Congo Belge (qui avait était rapatriées dans le port de New York avant le début de la guerre) et achète 20 000 hectares de terrain pour mettre en place des usines d'enrichissement d'uranium et de production de plutonium (Oak Ridge). Un millier de familles sont alors expulsées par l'armée pour construire ces sites. Son projet prend de l'importance et il jouit ainsi d'une certaine priorité. Il se fait ainsi prêter 5 000 tonnes de minerai d'argent, nécessaires à l'enrichissement

Manhattan. Après trois années de travail intensif, le 16 juillet 1945, les États-Unis firent exploser la toute première bombe atomique sur le site d'essai de Trinity. Les résultats dépassèrent toutes les attentes. L'engin, à base de combustible au plutonium, produisit une explosion de 20 kilotonnes d'équivalent TNT. Le 6 août 1945, un bombardier américain B-29 lâchait sur la ville japonaise d'Hiroshima la première bombe atomique à l'uranium. L'explosion détruisit instantanément plus des deux tiers de

nucléaire le plutonium-239 peut être produit à partir de l'uranium-238, les réactions nucléaires mises en jeu sont les suivantes : 238 92U A ZX A' Z' Y + 1n 0 A' Z' Y 239 94Pu A ZX (1) 0 -1 e + + + + 0 0ν 0 0ν (2) 0 -1 e (3) (**) 1°) Equilibrer ces réactions, sachant que les nucléides formés font partie de la liste suivante : 90Th 91Pa 92U 93Np 94Pu A: C: A ZX A ZX = = 239 92 U A' Z' Y = = 239 91 Pa 237 90 Th B: D: A ZX A ZX = = 239 92U 239

considère la fission nucléaire suivante : 239 94 Pu + 1 0 n→ 138 56 Ba + 90 38 Sr + x. 1 0 n. On s’aidera du tableau ci-contre et des données suivantes : mPu = 239,0522 u ; mBa = 137,9050 u ; mSr = 89,9070 u et 1 u = 1,66.10–27 kg. 1. Calculer le nombre de neutrons libérés par cette réaction. 2. Quelle quantité d’énergie libère cette réaction ? 3. Quelle énergie (en MeV) est libérée lors de la fission de 100 grammes de plutonium ? corrigé commenté Indication

noyaux plus petit : c’est une fission. 1 3. 2 H+ 3 H → 4 He + 0 n . 1 1 2 16 1. La répulsion électrostatique entre les noyaux, porteurs de charges positives, s’oppose à la fusion. 2. Il se produit une réaction de fission, car les noyaux de plutonium 239 sont des noyaux lourds. 1 3. 2 H+ 2 H → 3 He + 0 n ; 1 1 2 © Éditions Belin, 2011 . 17 1. a. Si les noyaux étaient de taille égale, d’après la loi de conservation, on obtiendrait de nombreux noyaux possédant un nombre de nucléons

Principe de la Fission : La fission Mais la fission nucléaire, qu'est ce que c'est?. Le mot fission veut dire séparation. Certain noyaux lourds, comme l'uranium-235 et le plutonium-239 peuvent, sous l'impact d'un neutron, se scinder en deux (ou plusieurs) morceaux, avec perte de masse et dégagement correspondant d'énergie (ici, l'énergie cinétique des morceaux). Ces noyaux sont dit "fissiles". L'énergie produite est énorme : la fission d'un gramme d'uranium-235 pourrait soulever de 8,20 m une

combustible contient aussi des actinides mineurs et des produits de fission fortement radioactifs III-Le plutonium 239 (Z = 94) Le plutonium 239 est fissile et radioactif, sa demi-durée de vie est de 24000 ans. Il a été très recherché pour les usages militaires. Selon le cas il est considéré soit comme un déchet dangereux soit comme un combustible nucléaire La masse critique du plutonium 239 est de l’ordre de 10 kg Le 239Pu peut être utilisé comme combustible dans les surgénérateurs qui produisent

est appelée désintégration nucléaire. Le noyau d’origine est appelé noyau père Le noyau engendré est appelé noyau fils Les noyaux radioactifs peuvent être naturels comme le carbone 14, ou issus de l’activité humaine et donc artificiels comme le plutonium 239 3. Les 3 types de réactions nucléaires spontanées a) Radioactivité de type α Cela correspond à l’émission par le noyau d’un noyau d’hélium, il y a donc perte de protons (2) et de neutrons (2) → ex : → • β+ Emission d’une particule élémentaire

l’impact d’un neutron. Lors d’une fission des noyaux plus légers généralement radioactifs et un rayonnement électromagnétique sont émis ; de l’énergie est libérée. Cette réaction concerne des noyaux dits fissibles comme l’uranium 235 ou le plutonium 239. La fission est utilisée dans les réacteurs des centrales nucléaires pour produire de l’électricité. 2) La fusion de noyaux légers. Lors d’une fusion, deux noyaux légers s’associent pour former un noyau plus lourd. Des particules et un rayonnement