France métropolitaine
Juin
2014
Bac
Spécifique
1re L
Sciences
La gestion des déchets radioactifs
Le défi énergétique
.icon_annales.png Dans les centrales nucléaires, les déchets produits contiennent de nombreux noyaux radioactifs. Ils se désintègrent plus ou moins rapidement.

Sujet 2La gestion des déchets radioactifs25 min

France métropolitaine, juin 2014

PC

Le défi énergétique

Questions

6 pts

Doc.1

Une centrale électrique est une usine qui produit de l’énergie électrique. Il en existe plusieurs sortes : des centrales thermiques à combustibles fossiles, les centrales thermiques à combustibles nucléaires, les centrales hydrauliques… Toutes sont basées sur le même principe : faire tourner une turbine couplée à un alternateur qui fabrique de l’électricité.

La différence de fonctionnement se situe au niveau de la production d’énergie mécanique lors de l’entraînement de la turbine. Dans les centrales hydrauliques, l’eau des barrages actionne la turbine. Dans les centrales thermiques classiques, un combustible fossile est brûlé pour transformer de l’eau en vapeur, produisant de l’énergie thermique pour entraîner la turbine. Dans les centrales thermiques nucléaires, les noyaux d’uranium remplacent le combustible fossile. En se scindant, ces gros noyaux libèrent de l’énergie nucléaire, qui sera utilisée pour produire de la vapeur d’eau, laquelle peut activer la turbine.

D’après le site du Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives, www.cea.fr.

Doc.2Courbe de décroissance radioactive du Strontium

On appelle période radioactive (ou demi-vie) la durée au bout de laquelle la moitié d’une population de noyaux radioactifs s’est désintégrée.

img1

Doc.3Période radioactive de quelques déchets radioactifs

Noyau radioactif

Période radioactive

Cobalt 60

5,2 ans

Tritium

12,2 ans

Césium 137

30 ans

Américium 241

432 ans

Radium 226

1 600 ans

Plutonium 239

24 110 ans

Neptunium 237

2 140 000 ans

D’après www.science.gouv.fr.

1 Citer les trois différentes ressources énergétiques nommées dans le document 1.

Parmi ces trois ressources, quelles sont celles qui sont non renouvelables ?

2 Recopier, en complétant les cases 1 et 3, la chaîne énergétique ci-dessous, qui correspond à celle d’une centrale thermique à combustible nucléaire.

img2

3 Dans les centrales nucléaires, les déchets produits contiennent de nombreux noyaux radioactifs : césium, strontium… De tels noyaux se désintègrent plus ou moins rapidement au cours du temps.

a. Sachant que le noyau atomique de strontium est composé de 38 protons et 52 neutrons, écrire sur votre copie la représentation correcte de ce noyau parmi les 4 propositions ci-dessous :

S 52 90 r , S 38 90 r , S 38 52 r , S 52 38 r .

b. En utilisant le document 2, déterminer graphiquement la période radioactive du strontium.

c. À partir du document 3 et de vos connaissances, expliquer en quoi la gestion des déchets radioactifs peut poser problème.

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