ACTIVITÉ D'EXPLORATION


3
Le Soleil, l'énergie du futur ?





La gestion des déchets radioactifs, les accidents tels que ceux de Tchernobyl et Fukushima, et l’épuisement des ressources d’uranium rendent la filière nucléaire moins populaire. L’une des alternatives pour répondre à la demande énergétique serait de contrôler les réactions à l’origine de l’énergie émise par le Soleil.

➜ La fusion thermonucléaire est-elle une source d’énergie suffisante pour subvenir aux besoins énergétiques de la planète ?

Synthèse de l'activité

Voir les réponses
En déduire la masse de combustible de fusion nécessaire pour couvrir l'équivalent des besoins énergétiques mondiaux de 2017. Conclure.


Doc. 3
Le Laser Mégajoule

Le Laser Mégajoule près de Bordeaux est une installation expérimentale étudiant la possibilité de réaliser des réactions de fusion thermonucléaire. 176 lasers dont la puissance totale est de l’ordre du Mégajoule convergent vers une petite cible afin d’obtenir les conditions de fusion des isotopes de l’hydrogène (deutérium et tritium) contenus dans la cible. En théorie, 2,5 g de combustible deutérium-tritium libèrent une énergie de 20 t.e.p.

Doc. 2
Les sources d’énergie

Pour comparer l’efficacité énergétique d’une source d’énergie, on utilise la t.e.p. (tonne équivalent pétrole) qui correspond à l’énergie produite par la combustion d'une tonne de pétrole. En 2017, selon l’Agence internationale de l’énergie, la consommation mondiale d’énergie a été d’environ 13 500 Mt.e.p. À ce rythme, les ressources énergétiques seront épuisées d’ici une cinquantaine d’années pour le charbon et le pétrole et dans une centaine d’années pour le gaz naturel et l’uranium. On estime les réserves mondiales d’uranium fissile à environ 6 millions de tonnes.

Combustible t.e.p.
1 tonne de charbon 0,69
1 000 m3 de gaz naturel 0,87
1 tonne d'uranium 9,0 ×\times 104


Laser MegaJoule
Construction du laser Mégajoule, Bordeaux.

Compétence

MOD : Utiliser le modèle de l'énergie


Doc. 1
Fission et fusion

Sous l’impact d’un neutron, un noyau d’uranium 235,  92235U^{235}_{\:\ 92}\text{U}, peut se scinder en deux noyaux plus petits tout en rayonnant des photons. Lors de cette transformation, des neutrons sont émis et peuvent à leur tour scinder d’autres noyaux d’uranium. C’est le principe de la fission nucléaire, réaction en chaîne qui est mise à profit dans les centrales nucléaires.

Au début du XXe siècle, les scientifiques identifient l’hydrogène comme source de l’énergie du Soleil. En 1939, Hans Bethe explique que cette énergie est générée par des noyaux d’hydrogène qui réagissent ensemble pour former un noyau plus lourd : c’est le principe de la fusion thermonucléaire.

Une opinion ?

Quels sont les enjeux actuels de la production d’électricité ?

Questions

Voir les réponses
1. Doc. 1 Quelle est l'origine de l'énergie convertie dans une centrale nucléaire et dans le Soleil ?


2. Doc. 2 Combien de tonnes d’uranium seraient nécessaires pour couvrir l’ensemble des besoins énergétiques mondiaux de 2017 ?


3. Doc. 3 Montrer que la fusion d’une tonne de deutérium-tritium dégage une énergie de 8 Mt.e.p.
Connectez-vous pour ajouter des favoris

Pour pouvoir ajouter ou retrouver des favoris, nous devons les lier à votre compte.Et c’est gratuit !

Se connecter

Livre du professeur

Pour pouvoir consulter le livre du professeur, vous devez être connecté avec un compte professeur et avoir validé votre adresse email académique.

Votre avis nous intéresse !
Recommanderiez-vous notre site web à un(e) collègue ?

Peu probable
Très probable

Cliquez sur le score que vous voulez donner.

Dites-nous qui vous êtes !

Pour assurer la meilleure qualité de service, nous avons besoin de vous connaître !
Cliquez sur l'un des choix ci-dessus qui vous correspond le mieux.

Nous envoyer un message




Nous contacter?