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Auteur: Benjamin Mollier

Ajouter une photo libre de droit de réacteur nucléaire refroidi par eau lourde.

Indices et célérité de la lumière

Exercice d'évaluation

Une molécule d'eau est composée d'un atome d'oxygène et de deux atomes d'hydrogène : H_2O . Parfois, l'atome d'hydrogène est remplacé par son isotope stable, le deutérium. Ce dernier est composé d'un proton et d'un neutron. Il est deux fois plus lourd que l'hydrogène. Cette molécule HDO est alors appelée eau semi-lourde. L'eau lourde, quant à elle, est constituée de deux atomes de deutérium : D_2O .

L’eau lourde est utilisée dans certains réacteurs nucléaires comme modérateur de neutrons. Son but est ralentir les neutrons issus de réactions de fission nucléaire. Les neutrons ralentis ont alors une probabilité plus élevée de provoquer de nouvelles fissions de noyaux d'uranium, permettant ainsi la réaction en chaîne.

Question 1)

L'indice optique de l'eau légère est noté n(H_2O) = 1,3325 . Calculer la vitesse de la lumière dans cette eau.

Solution

Question 2)

La vitesse de la lumière dans l'eau lourde $v(D_2O) = 2,258.10^8 m.s^{-1}$ . Calculer son indice optique.

Solution

Question 3)

Laquelle de ces 2 eaux est la plus réfringente ? Où la lumière se déplace-t-elle le plus vite ?

Solution