Corrigés des exercices
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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
c) 100 % de l’énergie dégagée étant récupérée sous forme de chaleur, la quantité de chaleur Q
servant à élever la température de l’eau est : Q = 8,045.10
10 J.
Si m eau désigne la masse d’eau dont la température est élevée de ∆θ = 100 K,
Q = m eau × c p × ∆θ
m eau = 192,5 tonnes
2.12** Énergie libérée par une fusion nucléaire
Comme précédemment, l’énergie dégagée ∆E se calcule à partir de la perte de masse ∆m, selon :
∆E = (∆m) c 0
2
Le neutrino ( ) ayant une masse totalement négligeable par rapport aux noyaux atomiques et aux
positons :
∆m = 4 m(
)– m(
)– 2m e
Le calcul de ∆m en kg donne :
∆m = [(4 × 1,0073) – 4,001506] × 1,66054.10
–27 – 2 × 9,11.10 –31 = 4,4165.10 –29 kg
∆E = 4,4165.10
–29
× (2,998.10
8 )
2 = 3,9696.10
–12 J
La masse d’hydrogène ayant fusionné est : (4 × 1,0073 × 1,66054.10 –24 ) g
L’énergie dégagée par g d’hydrogène est :
soit : ∆E = 5,93.10
11 J/g de
1 H
(énergie un peu plus de 7 fois supérieure à celle fournie par la fission de 1g de 235 U)
Ce qu’il faut retenir des exercices 2.11 et 2.12
z Le calcul de l’énergie dégagée par une réaction nucléaire.
z L’ordre de grandeur de l’énergie nucléaire, en particulier de celle de la fission de
l’uranium 235 (≈ 200 MeV par réaction de fission).
m eau =
Q
c p × ∆θ
=
8,045.10
10
4,18 ×100
= 1,925.10
8 g
4 1
1
H
+
→ 2
4 He
2+
+ 2 +1
0 e + 2 0
0
ν
ν
0
0
H
1 +
1
He
4 2+
2
∆E =
3,9696.10
−12
4 ×1,0073 ×1,66054.10
−24