Étudier une réaction de fission dans une centrale nucléaire - Tle - Problème Physique-Chimie

La réaction nucléaire est provoquée lorsque l'on bombarde un noyau cible d'uranium 235 par un neutron. Il se forme alors un noyau de strontium \ce{Sr} et un noyau inconnu \ce{X}. Son équation, incomplète, est la suivante :

_{0}^{1}n + _{92}^{235}U \ce{->} _{38}^{94}Sr^{*} + _{Z}^{A}X^{*} + 3 _{0}^{1}n

À quelle catégorie de réactions nucléaires appartient cette réaction ?

Fission

Fusion

Désintégration \alpha

Désintégration \beta^-

Quels sont le numéro atomique Z et le nombre de masse A du noyau X produit ?

Z = 54 et A = 139

Z = 53 et A = 139

Z = 53 et A = 141

Z = 54 et A = 141

Par déduction, de quel élément chimique s'agit-il ?

Donnée : La classification périodique des éléments chimiques :

Classification périodique des éléments chimiques

Le xénon \ce{Xe}

Le krypton \ce{Kr}

L'iode \ce{I}

Le brome \ce{Br}

Cette réaction nucléaire est-elle spontanée ou artificielle ?

Artificielle, car elle nécessite que l'on bombarde le noyau père d'uranium avec un neutron.

Artificielle, car l'uranium ne se trouve pas dans la nature mais est synthétisé par l'industrie chimique.

Spontanée, car l'uranium se trouve dans la nature et n'a pas besoin d'être synthétisé par l'industrie chimique.

Spontanée, car une fois que l'uranium a été bombardé par un neutron, elle se déroule sans intervention extérieure.

Comment expliquer que cette réaction puisse se produire en chaîne ?

Elle peut se produire en chaîne car elle produit trois neutrons qui vont pouvoir impacter d'autres noyaux d'uranium.

Elle peut se produire en chaîne car elle produit du xénon, qui va pouvoir impacter d'autres noyaux d'uranium.

Elle peut se produire en chaîne car la fission de l'uranium libère beaucoup d'énergie.

Elle peut se produire en chaîne car la fission de l'uranium nécessite beaucoup d'énergie.