Bilan énergétique d'une réaction de fission de l'uranium 235

On étudie la réaction de fission provoquée par un neutron lent sur l'uranium 235 : ${}_0^{1}n+{}_{92}^{235}\text{U}\to {}_{54}^{140}\text{Xe}+{}_{38}^{94}\text{Sr}+2{}_0^{1}n$.

On donne les masses atomiques suivantes : $m{(}_0^{1}n)=1,008665\text{ u}$, $m{(}_{92}^{235}\text{U})=235,043930\text{ u}$, $m{(}_{54}^{140}\text{Xe})=139,921640\text{ u}$, $m{(}_{38}^{94}\text{Sr})=93,915361\text{ u}$ et $1\text{ u}=931,5\text{ MeV}/c^2=1,602\times 10^{-13}\text{ J}$ par MeV.

1. Vérifier que les lois de conservation de Soddy (nombre de masse $A$ et numéro atomique $Z$) sont respectées.

2. Calculer la variation de masse $\Delta m$ de cette réaction, en u.

3. Calculer l'énergie $E$ libérée par une fission, en MeV puis en joules.

4. Un réacteur produit $N=3,0\times 10^{19}$ fissions de ce type par seconde. Calculer la puissance thermique $P$ libérée, en mégawatts (MW).