DÉCHETS RADIOACTIFS ET SYNTHÈSE ORGANIQUE (ANTILLES 09/2008 )

1. Étude de déchets radioactifs

1.1. Un déchet radioactif à vie courte dans le lait de vache

1.1.1. La particule a est un noyau d’hélium de formule :

.

1.1.2. est un électron

La particule est un positon.

1.1.3. 1 becquerel correspond à une activité de 1 désintégration par seconde. Par conséquent une activité A = 0,22 Bq correspond à 0,22 désintégration par seconde par litre de lait.

1.1.4. Le temps de demi-vie est la durée au bout de laquelle la moitié des noyaux radioactifs, initialement présents, se sont désintégrés :

N(t_1/2) = No/2

1.1.5. Loi de décroissance radioactive :

N(t) est le nombre de noyaux radioactifs à la date t

N₀ le nombre de noyaux à l’instant de date t₀ = 0 s

la constante radioactive en s^–1.

1.1.6.vidéo

1.1.7. La demi-vie du césium 137 est égale à environ 30 ans n

1.1.8.L’activité est proportionnelle au nombre de noyaux radioactifs : A(t) = l.N(t)

A l’instant considéré il y a 3,0x10⁸ noyaux radioactifs de césium 137 dans un litre de lait.

1.1.9. Concentration molaire volumique en césium 137 du lait de vache :

c= 5,0´10^–16 mol.L^–1

1.1.10. A(t) = A₀.e^–l.t donc

1.2. Les déchets radioactifs à vie longue

1.2.1. Lois de conservation : au cours d’une réaction nucléaire il y a :

conservation du nombre de charges

conservation du nombre de nucléons

conservation de l’énergie

Capture d’un neutron par l’uranium 238:

.

1.2.2. Le plutonium 239 (Z = 94)et l’uranium 239 (Z = 92) ne sont pas des isotopes car ils ne possèdent pas le même nombre de protons.

1.2.3. En libérant un électron, l’uranium 239 se transforme en neptunium :

« libère à son tour un électron et donne ainsi naissance au plutonium 239 »

à +

1.2.4. Variation d’énergie au cours de cette transformation :

1.2.5. Soit N_U le nombre de noyaux d’uranium 239 présents dans m = 1,0 g d’uranium : N_U = .

L’énergie libérée par N_U noyaux est E_1g = N_U . E

(attention : convertir 1,0 g en kg)