Fission nucléaire
Une mole d'uranium 235 pèse 235,0439299 grammes et contient NA (nombre d'Avogadro) atomes. La fission de chaque atome produit environ 193 MeV d'énergie récupérable. Donc en supposant que l'on fissionne tous les noyaux d'uranium dans un gramme d'uranium 235 - ce qui est technologiquement impossible dans l'état actuel des connaissances - l'énergie produite serait alors égale à :
- 1 fission produit 193 MeV = 193 106 × 1,60218.10-19 = 3,0922.10-11 joule
- 1 gramme d'uranium 235 fissionné ⇔ 1/235,0439299 × NA fissions = 1/235,0439299 × 6,02214129 1023 fissions = 2,56213.1021 fissions
- 1 gramme d'uranium 235 fissionné ⇔ 2,56213.1021 × 3,0922.10-11 joule = 7,92263.1010 joule
- 1 mégawatt.jour = 24 MWh = 24 × 3600 × 106 joule = 8,64.1010 joule
- 1 mégawatt.jour ⇔ 1,09055 gramme d'uranium 235 fissionné
1 mégawatt.jour ⇔ 1,09 gramme d'uranium 235 fissionné
C'est-à-dire tous les atomes d'uranium 235 présents dans (1,09055 / 0,007202) = 151,42 grammes d'uranium naturel. Or :
- 1 mégawatt.jour = 1 000 000 × 24 = 1 000 kW × 24 = 24 000 kWh
- 24 000 / 151,42 = 158,497 kWh
Donc la fission de tous les atomes d'uranium 235 présents dans 1 g d'uranium naturel peut produire 158,5 kWh.
Quelle est la production d'électricité nucléaire en France? 379.1TWh en 2017 pour une consommation d'uranium de 9500t; cela donne 40GWh par tonne. Dans le monde, 2606TWh pour une consommation de 56600t d'uranium naturel; cela fait donc 46GWh/ tonne d'uranium naturel.
On peut donc dire qu'en moyenne 1 atome sur 4 est fissionné. et donc qu'une tonne d'U naturel produit 40GWh thermiques.
Brignoles Inova
180000 tonnes de bois énergie par an.
La capacité de production est de 21.4 MWe et de 62.4MWth, rendement 34.3%; la production électrique est de 168GWh, soit 490GWh. Pour produire la même quantité d'énergie il faut donc 490/40 soit 12.25 tonnes d'uranium naturel.