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Données :
| nom ou symbole | 23592U | 14857La | 8535Br | neutron | électron | | masse ( en u) | 235,044 | 147,932 | 84,916 | 1,0086 | 5,486 10-4 |
NA = 6,022 1023 mol-1
; 1 u =1,66 10-27 kg ; 1 eV = 1,6 10-19 J.
1 tep = 42 109 J ; une perte de masse de 1 u correspond à une libération d'énergie de 931,5 MeV.
Un réacteur d'une centrale nucléaire fonctionne avec de l'uranium 235 ( 3% d'uranium 235 fissible et 97 % d'uranium 238 ).
Ecrire la réaction de fission de l'uranium 235 bombardé par un neutron conduisant à la formation de 8535Br et de 14857La.
23592U +10n ---> 8535Br + 14857La + 3 10n
Quelle est la valeur ( en J ) de l'énergie libérée par la fission d'un noyau d'uranium 235 ?
défaut de masse Dm = m(8535Br) +m(14857La) +2m(10n) -m(23592U).
Dm = 84,916 + 147,932 +2*1,0086 -235,044 = -0,1788 u.
Energie libérée : -0,1788 *931,5 = -166,55 MeV.
-166,55 *1,60 10-13 = -2,6648 10-11 ~- 2,66 10-11 J.
Le signe négatif signifie que le système cède de l'énergie au milieu extérieur.
Quelle est la valeur ( en tep ) de l'énergie libérée par la fission de 1kg de combustible d'uranium enrichi ?
Dans 1 kg de combustible, il y a 30 g d'uranium 235 soit 30/235 = 0,12766 mol.
Nombre de noyau d'uranium 235 : 0,12766 *6,022 1023 =7,6876 1022 noyaux.
Energie libérée : 7,6876 1022 * 2,6648 10-11 = 2,05 1012 J.
2,05 1012 / 42 109 = 48,8 ~ 49 tep.
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