AVEC PEU, FAIRE BEAUCOUP

A LA DECOUVERTE DE SETE, L’ILE SINGULIERE Sète est créée en 1666 par Louis XIV, à l’initiative de Colbert, pour devenir le port du Languedoc Roussillon.

La puissance moyenne consommée par la ville est de 150 MW. Sète, 1er port de pêche français en méditerranée… mais aussi 11e port de commerce français. La puissance moyenne consommée par la ville est de 150 MW.

Si la centrale fournissant la ville en électricité fonctionnait à l’Uranium 235… Pendant 30 jours consommera t elle 5kg , 50 kg, 500kg , 5 tonnes ou 50 tonnes de combustible ?

1 tonne d ’Uranium 235 libère 7,34.1016 Joules Calculer la masse de combustible qui sera consommée pendant cette période.

Et si la centrale électrique avait fonctionné au pétrole, quelle masse de combustible aurait elle consommé pendant cette période ? La combustion d ’1 tonne de pétrole produit une énergie de 4,2.1010J

QUELLE QUESTION GENERALE PEUT ON SE POSER APRES CETTE EVOCATION?

Un noyau d ’hélium contient 2 protons et 2 neutrons: masse d’un proton : 1,67265.10-27 kg masse d’un neutron: 1,67496.10-27 kg Le kilogramme vous paraît il être une unité adaptée au monde nucléaire?

Une des unités chéries des physiciens du nucléaire: l ’unité de masse atomique (u): Elle correspond au 1/12 de la masse de l’ atome de carbone 12 Sachant que le nombre d ’Avogadro vaut 6,02. 10 23 mol-1, combien de kg correspond à 1 u ? 1 u = (1/12) Mc/NA= (1/12).12.10-3/6,02.1023 = 1,66.10-27 kg

L ’ENIGME DU JOUR: Si on arrivait à placer 2 protons et 2 neutrons sur une balance qui serait à même de mesurer leur masse, et 1 noyau d ’hélium sur l’autre plateau, quelles seraient les positions des 2 plateaux ? Argumentez votre réponse. ………..

REPONSE 1

REPONSE 2

REPONSE 3

QUELS SONT LES VOTES ?

Pour le savoir, il faut calculer ! Masse d ’un proton: 1,00727 u Masse d ’un neutron: 1,00867 u Masse d ’un noyau d ’hélium: 4,00150 u

LES MASSES NE SONT PAS EGALES ; IL Y A… UN DEFAUT Lequel ?

QUELLE QUESTION PEUT ON SE POSER? Qu’est devenue la masse manquante lors de la formation du noyau?

SI ON VEUT REALISER LA REACTION NUCLEAIRE D’EQUATION : FAUT IL, OUI OU NON, APPORTER DE L’ENERGIE ET POURQUOI?

POUR CASSER UN NOYAU EN SES NUCLEONS? Compléter en Utilisant: et

POUR CASSER UN NOYAU EN SES NUCLEONS

SI PAR CONTRE ON S’INTERRESSE A LA REACTION INVERSE QUE PEUT-ON PREVOIR ?

POUR CONSTRUIRE UN NOYAU A PARTIR DE SES NUCLEONS. Compléter en Utilisant: et

POUR CONSTRUIRE UN NOYAU A PARTIR DE SES NUCLEONS.

CONCLUSION 1 La formation d ’un noyau à partir de ses nucléons s ’accompagne : * d ’une ………...de masse : Dm …0 * d ’une …………d ’énergie: D E ….0 perte < libération <

L ’HYPOTHESE HARDIE D ’EINSTEIN Un système, au repos, de masse m, possède une énergie dite énergie de masse E donnée par : E = m. c2 (J) (kg) ( m.s-1)

L ’EQUIVALENCE MASSE ENERGIE C ’EST QUOI? Si msystème diminue alors Dm<0 et donc DE<0 de l ’énergie est ………….. par le système. Si msystème augmente alors Dm>0 et donc DE>0 de l ’énergie est ………….. par le système PERDUE GAGNEE

APPLICATION 1- Quelle est l ’énergie à fournir pour dissocier le noyau d’hélium au repos en ses nucléons au repos? 2- Quelle est l’énergie libérée lors de la formation du noyau d ’hélium au repos à partir de ses nucléons au repos?

Le Joule est une unité mal appropriée pour le calcul de ces énergies : Les physiciens préfèrent utiliser l’électron-volt, noté eV, et le méga-émectron-volt, noté MeV.

L ’ELECTRON-VOLT : UNITE D ’ENERGIE AH BON ? PROUVEZ LE ! ALLO, l’analyse dimensionnelle ?

MAIS, AU FAIT, UNE MASSE DE 1 u, C’EST EQUIVALENT A COMBIEN DE MeV?

Quel est le noyau le plus stable? Argumentez votre réponse. L ’ENIGME L ’énergie de liaison de l ’uranium 238 est 1802 MeV. Celle du fer 56 est 492 MeV. Quel est le noyau le plus stable? Argumentez votre réponse.

QUELLE EST DONC LA GRANDEUR QU ’IL FAUDRA CALCULER POUR POUVOIR DIRE SI UN NOYAU EST PLUS STABLE Q ’UN AUTRE ? L’énergie de liaison par nucléon est : ? El . A A/ El El/A

Et le Fer 56 est dans le domaine de stabilité alors que l ’Uranium 238 est en dehors.

Avec peu on peut faire beaucoup CONCLUSION Comment interprétez vous le titre: Avec peu on peut faire beaucoup

Qu’avez-vous appris jusque là ?

Merci à M. Torra (formateur dans l’Académie de Montpellier) dont j’ai réutilisé une grande partie d’un de ses diaporama pour cette présentation