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278
Dyndmique d’un système de particules
-
'
La perte d’énergie est d’autant plus grande que A est plus voisin de un. Ce”résultat a del’1mportanœî
lors du choix d’un modérateur qui puisse ralentir iapidementles neutr0ns, comme cela doit se passer_
dans les réacteurs nucléaires. Les atomes qui ont la plus petite valeur de A par rapport au neutron ;
‘
‘
sont ceux d’hydrôgèhe (A % 1) et on s’attendrait à ce que l’hydrogène pur soit pour cette raison‘
le meilleur modérateur. Cependant, même à la température ordinaire, l’hydrogène pur est un
de
sorte que le nombre d’atomes par unité de volume est relativement petit. Onutilise doncl
l’eau àla place. L’eau n’a pas seulement l’avantage d’être abondante et bon marché, mais de %
_
plus elle contient environ 103 fois plus d’atomes d’hydrogène par unité de volume que
pur gazeux. Malheureusement, les atomes d’hydrogène ont tendance à capturer les neutrons
former du deutérium. Par contre, puisque les atomes de deutérium ont une tendance
'
faible à capturer les neutrons, quelques réacteurs nucléaires utilisent l’eau lourde, dont
molécules sont formées de deuté'rium (au lieu d’hydrogène) et d’oxygène. (Dans ce cas A : 2):Î _‘
Un autre modérateur courant est le carbone (A = 12), qu’on utilise sous forme de graphite:
-.
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II
.
SYSTEMES A GRAND 'NÛMBRE DE PARTICULES
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Ensembles de particules: température.
on Vent appliquer le résultat exprimé par l’Eq. (9.35) ou ce qui revient au même,
,
la loi de conservation de l’énergie, à Un système composé d’un petit nombre de particules,
_
tel que notre système planétaire ou encore un atome ayant peu d’électrons, il suft
_
calculer les termes
1dividuels_qui composent l’énergie interne, suivant l’Eq. (934)
[
Cependant, quand nombre de particules est très grand, comme dans le cas d’un atome
ayant de nombreux électrons ou d’un gaz composé de milliards de molécules, le problèmç
devient mathématiquement inabordable. Nous devons donc utiliser certaines méthodes, i
_
statistiques pour
calculer des valeurs moyennes de grandeurs dynamiques
[
valeurs individuelles. précises pour Chaque composant du système. De plus, dansces
‘
systèmes complexes”, nous ne Sommes
intéressés par le comportement de
comp0sant individuellement (puisqu’engénéral ce comportement n’est pas
_
mais par le comportement du système dans son ensemble. La technique
Pour traiter
Constitue ee
la mécanique statistique. Si nouszjÏ_
Oublions la Structure interne du système et que n0us appliquons simplement
_
,
en
utilisant les valeurs
de U_et W mesurées.
nous’empiôyo‘ns’ une
-
autre branche de là physique, appelée
ce Chapitre, nous allons i
“nous'limitŒ àadapter l’Eq. (9 .,35) des systèmes formés-de nombreuses
J
Î entrer
méthodes, soit de la mécanique statistique soit
thenoçf } _»_“ _
aussi, à moins qu’il @ indiqué soit, toutes les grandeurs
dynam1quespal‘l‘pport au référentiel du centre de gravité duSystème considéré. '
_
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‘
Demssons d’abord la température T du système comme
reliée
_cinetlquemoyenne
particules dans le référéntièL *du* ‘C(À,
_
La température est donc
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'datinie-zindependamment du mouvement du
rapport
un
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L’énergie ‘CÎÏIéËÏÇUÇÏÏÏmOYenŒ d’une particule
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