L'énergie du rayonnement émis par le soleil a pour origine fusion nucléaire de l'hydrogène. Les physiciens essaient de réaliser la même réaction en la contrôlant. Les physiciens essaient de réaliser la même réaction en la contrôlant. Maîtriser sur Terre la fusion des noyaux légers à des 'fins de production d'énergie mettrait à disposition de l'Homme des ressources quasiment illimitées, ce qui pourrait résoudre les problèmes à venir que provoquera la baisse inéluctable des réserves pétrolières. Tel est l'objectif des recherches engagées par les grandes nations industrielles avec le projet ITER, réacteur expérimental de fusion nucléaire.
Données :
Le neutron 10n est noté n.
Suivant la tradition, on appelle deutérium d le noyau 21H et tritium t le noyau 31H.
On rappelle la valeur de l'unité de masse atomique u : 1 u =1,66054 10-27 kg.
On donne : m(d) =2,01355 u ; m(t)=3,01550 u ; m(42He) =4,00150 u ; m(n)= 1,00866 u.
Réaction deutérium tritium.
C'est la réaction la plus facile à déclencher. Elle fait l'objet d'importantes recherches. L'équation nucléaire en est :
21H + 31H =42He +10n
Quelle est la composition des noyaux de deutérium et de tritium ? Comment qualifie-t-on de tels noyaux ?
D'une façon générale, qu'appelle-t-on fusion nucléaire ?
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Avant la fusion, le système est constitué d'un noyau de deutérium et d'un noyau de tritium. Après transformation, il est constitué des produits de la réaction nucléaire.
Calculer en unités de masse atomique la masse du système avant et après la fusion. Que peut-on déduire de la comparaison de ces deux valeurs ?
Calculer, en joules puis en MeV, l'énergie libérée par la fusion d'un noyau de deutérium et d'un noyau de tritium.
On donne : c= 3,00. 108 m.s-1 et 1 eV = 1,60. 10-19 J.
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