Activité documentaire avec les corrections pour la 3ème : Quelles caractéristiques possèdent les transformations du noyau atomique ?
Descriptif : Dans cette activité, les élèves découvrent les réactions de fission et de fusion nucléaire.
Compétences travaillées/évaluées :
D1 : Pratiquer des langages
• Lire et comprendre des documents scientifiques
• Passer d’une forme de langage à une autre
D4 : Pratiquer des démarches scientifiques
• Développer des modèles simples pour expliquer des faits d’observation
Connaissances et compétences associées
Énergie nucléaire / fission / fusion
Prérequis : Structure de l’atome
Nature de la ressource : Activité documentaire et construction de connaissances
Doc 1. Réaction de fission
Un réacteur nucléaire est composé d’atomes d’Uranium 235 que l’on appelle le combustible fissile. Sous l’impact d’un neutron, un noyau d’Uranium (235U) se brise en noyaux d’autres atomes plus petits, par exemple le xénon 140 (140Xe) et le strontium 94 (94Sr) et libère également deux neutrons : c’est la réaction de fission. Elle dégage énormément d’énergie mais les Physiciens contrôlent cette réaction.
Doc 2. Réaction de fusion
C’est au cœur des étoiles que cette réaction a lieu. A haute température, les noyaux légers comme les différents noyaux d’Hydrogène (hydrogène H, deutérium 2H et tritium 3H : ce sont des isotopes) sont capables de s’assembler (fusionner) pour former un noyau plus lourd comme l’Hélium. Cette réaction libère également beaucoup d’énergie mais davantage que la réaction de fission.
1 – Comment sont modifiés les noyaux d’uranium 235 lors de la réaction de fission des noyaux ?
2 – Comment sont modifiés les noyaux de deutérium et de tritium lors de la réaction de fusion des noyaux ?
3 – Que se passe-t-il énergétiquement lors de ces réactions ?
4- Faire le bilan (avant et après) du nombre de nucléons au cours de la réaction de fission.
| Equation |
| |||
| Nombre de nucléons | ||||
| Nombre total de nucléons avant et après | ||||
5 – Faire le bilan du nombre de nucléons au cours de la réaction de fusion.
| Equation |
| |||
| Nombre de nucléons | ||||
| Nombre total de nucléons avant et après | ||||
6- Comment évolue le nombre de nucléons au cours de ces réactions nucléaires ?
7- Réponds à la question de l’activité en faisant un paragraphe.
Dans ce chapitre 4 consacré aux “L’énergie nucléaire”, vous trouverez :
- Cours
- Feuille d’exercices
- Comment est utilisée l’énergie nucléaire dans les centrales ? : activité documentaire
