La réaction thermonucléaire :
est l'une des plus énergétiques.
1. Calculer en MeV l'energie dégagée par cette réaction.
2. Calculer l'énergie libérée lors de la formation de 1kg d'hélium.
3. Calculer la quantité de pétrole qui fournirait la même quantié d'énergie. Conclure. (pouvoir calorifique du pétrole: 42 MJ/kg)
Données
| deutérium | tritium | hélium 4 | neutron |
| masse (u) | 2,01355 | 3,01550 | 4,0015 | 1,00866 |
1 u = 1,66 10 exposant -27 kg ; c= 3 10 exposant 8 m/s ; 1 MeV= 1,6 10 exposant -13 J
Défaut de masse :
| 4,0015 + 1,00866 - 2,01355-3,01550 |= u
Exprimer le défaut de masse en kg : 0,0189* 1,66 10 exposant -27 = 3,14 10 exposant -29 kg.
Energie correspondante :
3,14 10 exposant -29 * (3 10 exposant 8)²= 2,82 10 exposant -12 .
Energie libérée en MeV pour former un noyau d'hélium : 2,82 10 exposant -12 par 1,6 10 exposant -13 = MeV.
Energie libérée en J pour former une mole d'hélium ( soit 4 g d'hélium) :
2,82 10 exposant -12 par le nombre d'avogadro = 2,82 10 exposant -12 * 6,02 10 exposant 23=1,7 10 exposant 12 J = 1,7 10 exposant kJ.
Energie libérée en kJ pour former 1 kg d'hélium : 1,7 10 exposant 9 * 1000 / 4 = 4,2 10 exposant 11 kJ = 4,2 10 exposant MJ.
Quantité de pétrole qui fournirait la même quantié d'énergie :
4,2 10 exposant 8 divisé par 42 = 10 exposant 7 kg. = 10 exposant tonnes.