Une centrale thermique nucléaire

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Annales corrigées
Classe(s) : 1re L - 1re ES | Thème(s) : Activités humaines et besoins en énergie
Type : Partie 2 | Année : 2011 | Académie : Inédit
Unit 1 - | Corpus Sujets - 1 Sujet
 
Une centrale thermique nucléaire

Le défi énergétique

Corrigé

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Physique-chimie

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Sujet inédit

Le défi énergétique • 6 points

Document 1

Une centrale électrique est une usine qui produit de l’électricité. Il existe des centrales thermiques, des centrales hydrauliques... et des centrales nucléaires. Toutes sont basées sur le même principe : faire tourner une turbine couplée à un alternateur qui fabrique de l’électricité. [...] Le combustible d’une centrale nucléaire contient des atomes fissiles dont on va extraire de l’énergie par fission. Les principaux atomes fissiles sont l’uranium 233, l’uranium 235, le plutonium 239 et le plutonium 241.

La fragmentation du noyau sous l’impact d’un neutron est appelée réaction de fission. Les deux noyaux obtenus après la fission d’un gros noyau sont les produits de fission. Ils sont la plupart du temps radio­actifs. [...] La réaction de fission d’un noyau s’accompagne d’un grand dégagement d’énergie. Le caloporteur s’échauffe au contact du combustible. Ce caloporteur est ensuite utilisé pour chauffer l’eau dans un appareil appelé « générateur de vapeur » et la porter à ébullition pour produire de la vapeur.

[...] Les deux ou trois neutrons libérés lors d’une fission vont pouvoir provoquer à leur tour de nouvelles fissions et la libération de nouveaux neutrons et ainsi de suite... c’est la réaction en chaîne. [...] Dans un réacteur nucléaire, la réaction en chaîne est maîtrisée pour maintenir un rythme de fissions constant. [...] La quantité de déchets radioactifs générés par la production d’électricité nucléaire est de 1 kg par an et par habitant.

D’après http://www.cea.fr/

Document 2

Schéma de principe d’un réacteur
à eau sous-pression


Entourez la/les bonne(s) réponse(s) parmi celles qui sont proposées.

Le combustible

> 1. Le combustible d’une centrale thermique est :

a) fissile.

b) thermal.

c) fossile.

>2. Les centrales hydrauliques fonctionnent avec :

a) le vent.

b) l’hydrogène.

c) l’eau.

>3. La réaction ayant lieu dans une centrale thermique est la réaction de :

a) combustion.

b) fusion.

c) fission.

La fission

> 4. La réaction de fission résulte :

a) de la fragmentation spontanée d’un noyau atomique.

b) de la collision de deux noyaux radioactifs.

c) de la collision d’un neutron avec un noyau atomique.

>5. Dans la représentation XZA d’un noyau atomique, A est :

a) le numéro atomique.

b) le nombre de masse.

c) le nombre de nucléons.

>6. Les deux noyaux de l’uranium 233 et l’uranium 235 sont :

a) des isotopes.

b) des isobares.

c) des isomères.

>7. La réaction de fission d’un noyau s’accompagne d’un dégagement d’énergie sous forme de :

a) vapeur.

b) chaleur.

c) température.

Les différentes parties d’un réacteur à eau pressurisée (REP)

> 8. La vaporisation est :

a) une transformation chimique.

b) un changement d’état.

c) une transformation nucléaire.

>9. Le réacteur nucléaire contient :

a) le circuit primaire.

b) le circuit secondaire.

c) le circuit électrique.

>10. L’élément permettant de maîtriser ou arrêter la réaction de fission dans une centrale nucléaire est :

a) le condenseur.

b) l’ensemble de barres de commande.

c) le caloporteur froid.

Les déchets

> 11. Les déchets issus d’une centrale nucléaire doivent être traités, confinés et stockés car les produits de la fission sont :

a) des noyaux fissiles.

b) des noyaux radioactifs.

c) des déchets chimiques toxiques.

Le combustible

>  1. Par « centrale thermique », le document désigne une centrale qui utilise de la chaleur provenant d’un corps qui brûle.

>  2. Pensez au mot « hydrater » cela vous indiquera le combustible d’une centrale appelée « hydraulique ».

>  3. Le nom de cette réaction est donné dans le texte. Procédez par élimination si celui-ci vous échappe.

La fission

>  4. Par définition, la fission est une réaction nucléaire forcée dont les produits sont radioactifs. En outre, vous pouvez utiliser le texte qui vous donne une définition simplifiée mais très complète de cette réaction.

>  5. Il s’agit ici de donner le nom et la signification de A.

>  6. Ces noyaux d’un même élément ne diffèrent que par leur nombre de nucléons.

>  7. Éliminez dans les réponses les mots qui ne correspondent pas à une énergie.

Les différentes parties d’un réacteur à eau pressurisée (REP)

>  8. La définition de la vaporisation contient un mot qui apparaît également dans la bonne réponse.

>  9. Ce circuit est au début de la chaîne de production de l’électricité.

>  10. Cet élément doit agir très rapidement. Cherchez l’emplacement où l’on peut intervenir directement sur la réaction nucléaire.

Les déchets

>  11. La bonne réponse viendra de la définition de la réaction de fission.

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