Pourquoi la fusion intéresse tant les chercheurs
Exercice d'entraînement · niveau 3 (difficile) · chimie (seconde), chapitre 5 — Transformations Physiques et Nucléaires · Fusion du Soleil et fission des centrales
Énoncé
On compare deux réactions nucléaires.
- Fusion du deutérium et du tritium : , qui libère par réaction.
- Fission d'un noyau d'uranium 235 par un neutron, qui libère et met en jeu nucléons.
1. Vérifier les deux conservations sur l'écriture de la fusion, et compter les nucléons qu'elle engage.<br> 2. Laquelle des deux réactions libère le plus d'énergie par réaction ?<br> 3. Calculer, pour chacune, l'énergie libérée par nucléon engagé, puis leur rapport. Que conclure ?<br> 4. Pourquoi, malgré cet avantage, la fusion n'alimente-t-elle aujourd'hui aucune centrale ?
Corrigé
1. Les conservations. : à gauche, à droite : conservé. : à gauche, à droite : conservé. La réaction engage nucléons.
2. Par réaction. La fission l'emporte largement : soit onze fois plus d'énergie par réaction. Mais cette comparaison met en regard des entités très inégales : nucléons d'un côté, de l'autre.
3. Par nucléon. Rapportée à la matière engagée, la fusion est environ quatre fois plus généreuse que la fission : le classement s'inverse.
4. L'obstacle. Les deux noyaux à réunir sont tous deux chargés positivement et se repoussent électriquement. Il faut, pour les faire fusionner, des températures de l'ordre de celles du cœur des étoiles, et confiner une matière si chaude qu'aucune paroi ne la supporte. Le Soleil y parvient par sa masse énorme ; sur Terre, les réacteurs à fusion restent expérimentaux.
Les autres exercices de ce chapitre Le cours du chapitre
Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.