T.S.1 C.I.R.A Donné en 2004 REACTIONS NUCLEAIRES
EXERCICE :
Une réaction de fission nucléaire de l'uranium réalisée dans une centrale nucléaire peut s'écrire :
où est un neutron, U le symbole de l'uranium, I celui de l'iode et Y celui de l'yttrium.
1) a) En énonçant les lois que vous utilisez, déterminez a et b.
b) Calculez la perte de masse concernant cette réaction en unité de masse atomique. Vérifiez que l'énergie dégagée est de 200 MeV par atome d'uranium.
Données :
masses : 235,044 u
: 138,905 u
: 93,906 u
: 1,009 u
u est l'unité de masse atomique : u = 931,5 MeV/c2.
2) Calculer le nombre d'atomes nécessaires pour obtenir une énergie égale à 925 MJ.
En déduire le nombre de moles d'uranium et la masse d'uranium correspondants.
Données : 1 eV = 1,6.10-19 J ; = 6,022.1023 mol-1 ; U : 235 g .mol-1
3) Parmi les produits de fission, on trouve dans le cœur de la centrale nucléaire l'isotope 137 du césium Cs (Z = 55) qui se désintègre en baryum (Ba) par émission
et dont la période radioactive est T = 30 ans.
a) Ecrire la réaction de désintégration correspondante.
b) Pendant combien de temps devrait-on faire séjourner ce déchet radioactif dans la piscine de désactivation pour que son activité se réduise à 60 % de son activité initiale ?