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Physique nucléaire : produits de fission

Sujet résolu
    21 février 2011 à 21:34:19

    Bonjour,

    Après que les produits de fission ont été créés, il se peut que l'un d'eux émet (après quelques désintégrations bêta) un neutron (neutron retardé).

    Je me demande alors, pour un travail, si le produit de fission ayant émis le neutron retardé se scinde en fragments ? Si oui, pouvez-vous donner un exemple ? Sinon, avez-vous une explication qu'une telle fission ne soit pas possible ?

    Le but étant, selon la réponse, de calculer le défaut de masse des fragments des produits de fission ou d'expliquer pourquoi cela ne se fait pas.

    Merci pour votre aide.
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      21 février 2011 à 21:59:46

      La seule réponse (spontanée) que je vois à ta question est que le produit de fission peut lui aussi être radioactif, et donc se désintégrer encore une fois.

      Je suppose que, si c'est le cas, on te donne dans les données de l'exercice la réaction (ou au moins le résultat) de la désintégration impliquant le produit de fission concerné.

      Encore une fois c'est totalement spontané, donc il se peut que ma réponse soit totalement fausse. C'est une réponse intuitive.
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      Anonyme
        22 février 2011 à 10:15:16

        Bonjour,
        A priori l'émission de neutrons retardés n'est pas associée à la fission de produits de première fission mais à une évolution plus ou moins spontannée vers un état voisin plus stable énergétiquement avec émissions radiatives associées ( pour mémoire les neutrons retardés d'un réacteur nucléaire se classent usuellement en 5 familles avec des constantes de temps allant de moins d'1 s à 55s environ.)

        J'essaie d'expliquer sommairement pourquoi dans un reacteur une fission , toujours associée à une capture neutronique par des neutons "ad hoc" , ne peut se produire ( ou est à tout le moins hautement improbable) sur la famille des produits de fission obtenus.
        ( je fais des rappels qui sont peut être superflus mais je ne sais pas votre niveau sur la question )
        Ces produits de fission se répartissent selon une courbe donnant en fonction de A le rendement de chaque réaction. Cette courbe a une forme de M un peu arrondi, les deux maximums de rendement étant centré sur (A,Z) ~( 100,40) ( produits dits légers) et (A,Z) = ( ~140, 60). La décroissance du rendement autour des maximun est trés rapide et donc la probalilité de former des éléments loin de cette zone devient vite assez faible.
        Même si le processus énergétique qui préside à la fission est trés complexe , on peut s'en faire une bonne idée par le modèle dit "de la goutte d'eau" établi par Bohr dés 1939.
        Il modélise la rupture de fission selon l'image d'une goutte d'eau en équilibre entre énergie potentielle et capillaire.
        Un apport énérgétique déforme la goutte:
        - s'il est insuffisnat, elle revient à l'équilibre en oscillant
        - pour une énérgie critique la goutte se brise en une ou plusieurs gouttes selon les conditions d'impact
        Cette physique simple qui parait bien éloigné des noyaus aromiques conduit néanmoins en transposant aux énergies de liaisons atomiques à un modéle qui explique pas mal de chose.
        Je résume l'aspect fission ( je pense qu'on trouve sans problème sur le Net des explications plus ou moin approfondies sur ce modèle )
        - le modéle conduit à classer les éléments en fonction du paramètes m= (Z^2)/A
        - si m > 45, il peut y avoir fission spontannée , on se rend compte que ceci ne peut concerner que des élements exotiques instables de la toute fin du tableau de Mendeleiev
        - quand m décroit, il faut un apport d'énergie croissant pour provoquer la fission
        - Les élements économiquement intéressants se situent autou de m = 35; on tombe sur la famille classique des matériaux fissiles des réacteurs : l'énergie à fournir pour provoquer la fission reste inférieure à l'énergie qu'elle fournit.
        - lorsque m continue de baisser, on arrive trés vite à des réactions non rentables énergétiquement ou impossibles dans les conditions d'utilisation.
        - la valeur de m pour les produits de fission statistiquement probables selon la courbe en M dont j'ai parlé se situe entre 15 et 25 et rendent une fission secondaire des produits de fission trés improbables sinon impossibles dans les conditions d'utilisation d'un réacteur civil.
        ...Ce qui justifie mon affirmation initiale.
        J'espère que ses explications nécessairement sommaires peuvent vous donner des pistes pour approfondir
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          22 février 2011 à 20:03:22

          Ok, merci beaucoup pour ces explications.
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          Physique nucléaire : produits de fission

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