Bonjour,
1)a) D'après le doc 1, le deutérium et le tritium sont notés ²₁H et ³₁H. Donc ce sont des isotopes de l'hydrogène.
b) Ils se distinguent par le nombre de neutrons de leur noyau : 1 pour le deutérium et 2 pour le tritium.
2) (doc 3)
a) m(D) = 3,34358.10⁻²⁷ kg = 3,34358.10⁻²⁴ g
donc une masse de 1,0 g de deutérium contient :
N(D) = 1,0/3,34358.10⁻²⁴ ≈ 3,0.10²³ noyaux
b) m(T) = 5,00736.10⁻²⁷ kg = 5,00736.10⁻²⁴ g
donc une masse de 1,5 g de tritium contient :
N(T) = 1,5/5,00736.10⁻²⁴ ≈ 3,0.10²³ noyaux
c) n(D) = N(D)/Na = 3,0.10²³/6,02.10²³ ≈ 0,5 mol
et de même : n(T) = N(T)/Na = 0,5 mol
3) a) D'après le doc 3, la fusion d'1 noyau de D avec 1 noyau de T libère une énergie de : E = 28,2.10⁻¹³ J
Donc pour 0,5 mol de D (ou N(D) noyaux) et 0,5 mol de T (ou N(T) noyaux), l'énergie E' libérée serait de :
E' = E x 0,5 x Na ou E' = E x N(D) = E x N(T)
Soit : E' = 28,2.10⁻¹³ x 3,0.10²³ ≈ 8,5.10¹¹ J
c) Pour comparer, il faut exprimer E" en tep (doc 2) :
1 tep = 4,2.10¹⁰ J
Donc : E' = 8,5.10¹¹/4,2.10¹⁰ ≈ 20 tep
ITER pourrait donc produire entre 4 et 5 fois plus d'énergie en fusionnant 1 g de deutérium et 1,5 de tritium qu'une centrale nucléaire avec la fission de 4,5 g d'uranium (4,5 tep).
