Correction révisions partie III








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date de publication05.05.2017
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Correction révisions partie III.

  1. Une source d’énergie fossile provient de roches issues de la fossilisation des êtres vivants : charbon, pétrole et gaz naturel.

  2. Une énergie renouvelable est une énergie exploitée par l’Homme, de telle manière que ses réserves ne s’épuisent pas. Sa vitesse de formation doit être plus grande que sa vitesse d’utilisation. Exemples : énergies hydraulique, éolienne, marémotrice, de biomasse, géothermique, solaire.

  3. 3. L’énergie nucléaire n’est pas une énergie renouvelable. Le minerai d’uranium utilisé ne se renouvelle pas. Ce n’est pas non plus une énergie fossile.

  4. Les produits de la combustion complète des hydrocarbures sont la vapeur d’eau (eau) et le dioxyde de carbone (CO2). Le dioxyde de carbone est responsable de l’effet de serre.

  5. L'atmosphère laisse passer une partie du rayonnement du Soleil qui vient frapper le sol. Réchauffé, celui-ci émet un rayonnement infrarouge qui est en partie ou totalement piégé par l'atmosphère rendue "imperméable" par la présence de gaz dont principalement la vapeur d'eau , et le CO2. L’augmentation des gaz à effet de serre dans l’atmosphère participe au réchauffement climatique.

  6. Lors de la combustion incomplète d’un hydrocarbure il y a production de vapeur d’eau et de dioxyde de carbone comme dans la combustion complète mais aussi de monoxyde de carbone (CO) gaz très toxique et de carbone (sous forme de fumées noires).

  7. Le soufre (S° présent en faible quantité dans les molécules d’hydrocarbures pose des problèmes majeurs dans les combustions, car il forme avec le dioxygène de l’air le dioxyde de soufre (SO2). Ce gaz en se combinat aux molécules d’eau de l’atmosphère, donne des solutions acides responsables de la dégradation des monuments, de la destruction de forêts entières et d’atteintes pulmonaires graves chez les populations exposées.

  8. On désigne sous le terme NOx les oxydes d’azote. Ces polluants se forment dans les moteurs des véhicules, à haute température à partir du diazote de l’air. Ce sont des agents irritants pour l’ensemble des voies respiratoires. De plus sous l’effet du rayonnement solaire, ils sont responsables de la formation d’ozone (O3) (gaz toxique). Pour limiter leur émission, la législation impose l’usage de pots d’échappement catalytiques.

  9. Les principales sources utilisées dans les centrales thermiques sont le charbon, le gaz, le pétrole ou l’uranium. L’eau dans les centrales hydraulique, le vent dans les centrale éolienne, etc.

  10. Une tension électrique induite est produite par le déplacement d’un champ magnétique (produit par un aimant ou une bobine) au voisinage d’une bobine ou d’une bobine au voisinage d’un champ magnétique : c’est le phénomène d’induction électromagnétique. Dans un centrale le dispositif qui permet de convertir l’énergie mécanique en énergie électrique est l’alternateur. Un alternateur est constitué par un aimant ou un électroaimant tournant appelé rotor (entrainé par une turbine) à l’intérieur d’une cavité délimitée par les pôles de bobines en fils de cuivre enroulé sur des noyaux de fer (le stator)

Eau

……………

Alternateur

Établir la chaîne énergétique d'une centrale hydraulique.


Energie électrique

Energie hydraulique
Eau Rotor Alternateur


Energie mécanique


Energie thermique (chaleur)



  1. Nucléide : Noyau atomique caractérisé par le nombre de protons et de nucléons (protons + neutrons) qu’il contient. Exemple : est un noyau d’atome carbone caractérisé par la présence de 6 protons (Z =6) et de 12 nucléons (A = 12), on en déduit qu’il contient 6 neutrons (A – Z = 12-6=6)

Noyau : Se trouve au centre d’un atome (100 000 fois plus petit que l’atome lui-même). Il est constitué par l’association de protons (chargés positivement) et de neutrons (électriquement neutres)

Nucléon : Particule constitutive du noyau (proton ou neutron)

Proton : C’est un nucléon chargé positivement ( charge (+e))

Neutron : C’est un nucléon électriquement neutre.

Isotope : On dira de deux noyaux qu’ils sont isotopes si ils ont même nombre de protons et des nombre de nucléons (ou neutrons) différents. Exemples : et

Radioactivité : Le noyau atomique de certains éléments est instable soit par excès de protons, soit par excès de neutron soit par excès de nucléons.

Ces noyaux instables sont susceptibles de se décomposer de manière spontanée (sans aucune intervention extérieure) et aléatoire (de manière imprévisible) en donnant :

  • un noyau plus léger ;

  • en émettant une particule (noyau d’hélium ) ou  (électron ou positron),

en émettant souvent un rayonnement électromagnétique appelé rayonnement  de même nature que la lumière mais invisible et beaucoup plus énergétique.

On parle alors du phénomène de radioactivité.

Fission nucléaire : Réaction nucléaire dans laquelle un noyau lourd (d’uranium 235 par exemple) sous l’impact de neutrons lents se fissionne pour donner deux noyaux plus légers et des neutrons. Si l réaction n’est pas contrôlée  bombe atomique, si la réaction est contrôlée  centrale nucléaire)

  1. La stabilité d’un noya dépend de la nature et de la quantité de nucléons qu’il contient.

  2. Exercice 15 page 172

  1. Le symbole du noyau est il contient donc 55 protons (Z =55) et 122 nucléons (A = 122) soit 122-55=67 neutrons.

2. La période d’un nucléide est la durée au bout de laquelle son activité A* (exprimée en Becquerel Bq) est divisée par 2, c'est-à-dire la durée au bout de laquelle le nombre de noyaux radioactifs dans un échantillon de ce nucléide est divisée par 2.

*A : nombre de désintégration par seconde.

3. A t= 0s il y a 16 mg du nucléide, La période radioactive est la durée au bout de laquelle cette masse sera divisée par 2, c'est-à-dire la durée au bout de laquelle m = 8 mg. Graphiquement pour m= 8mg on lit t = 21 s. La période radioactive de ce nucléide est donc T = 21s.

4.a. t1= T = 21 s

4.b. t2 =3xT= 3x21=63s

4.c. t3 = 4xT = 4x21=84s.

  1. 25 page 181

  1. Facteurs évalués : facteurs d’ordre sismique, hydrologique, géologique, météorologique, etc.

  2. Les réacteurs nucléaires occidentaux contrairement aux réacteurs de l’ancien bloc communiste sont conçus de telle façon à éviter leur emballement (« une variation de puissance tend à s’annuler elle-même et crée des conditions qui limitent cette variation »)

  3. En cas d’accident pour arrêter rapidement la marche de celui-ci on introduit dans le cœur du réacteur des barres de contrôle ( bore, cadmium) de façon à absorber les protons ( initiateurs de réactions de fission) et ainsi stopper les réactions de fission.

  4. Circuit de refroidissement redondant (la centrale de Fukushima en était-elle pourvue ?)

  5. Gaine métallique, cuve en acier, 2 enceintes de béton. (voir schéma)

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