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DANS LE NUCLÉAIRE



Fission et énergie nucléaire

La fission nucléaire libère à l’échelle de l’atome une énergie sans commune mesure avec les autres sources d’énergie utilisées par l’homme. Découverte en 1938, la fission de noyaux lourds, comme l’uranium et le plutonium, est déclenchée par la capture d’un neutron. Le noyau se divise en deux fragments très radioactifs, libérant de l’énergie et de nouveaux neutrons.

Du fait de ces neutrons, la fission se propage de noyau d’uranium en noyau d’uranium. C’est la réaction en chaîne qui non contrôlée aboutit à une explosion (bombe atomique). Tout l’art des ingénieurs pour la production d’énergie consiste à domestiquer cette réaction dans les réacteurs pour étaler sur des mois et des années le dégagement d’énergie.

Phénomène nucléaire, la fission de 1 gramme d'uranium 235 produit autant de chaleur que la combustion de 1,6 tonne de fuel ou de 2,8 tonnes de charbon qui sont des phénomènes chimiques.

La fission est une source d’énergie abondante et même quasi-inépuisable avec l’option des réacteurs surgénérateurs. Elle n’émet pas de gaz à effet de serre et ne contribue pas au réchauffement climatique. Contrairement aux énergies éoliennes et solaires, elle n’est pas intermittente. Les unités de production sont puissantes.

Il faut garantir un fonctionnement très sûr pour éviter les accidents. Seuls les pays développés, l’Inde et la Chine ont atteint ce savoir faire. Le nucléaire produit aussi des déchets peu volumineux mais très radioactifs dont la gestion nécessite les plus grands soins.

Cette source d'énergie impressionnante, recherchée par les uns, redoutée par les autres, ne peut pas être mise entre toutes les mains car la distinction est ténue entre atome civil et militaire. L’accès au nucléaire doit être très encadré, mais il sera sans doute nécessaire de puiser dans les réserves emmagasinées dans les atomes d’uranium pour répondre à la formidable demande des pays émergents. La plupart des réacteurs en construction le sont maintenant en Asie.

Fission et énergie nucléaire
Utiliser l'énergie interne du noyau de l'atome pour produire de l'énergie
IN2P3

CHAPITRES ET THEMES ABORDES :

- La fission nucléaire - Phénomène de la fission : Réaction en chaîne, Rôle des neutrons. Une grande énergie libérée. Produits de fission. Plutonium et actinides mineurs.

- Les réacteurs - Filères de réacteurs : Réacteurs à eau pressurisée (REP), réacteurs à neutrons rapides. Surgénération. Contrôle des réacteurs.

- Le combustible nucléaire - Le cycle du combustible : Combustible à l'uranium. Enrichissement et séparation isotopique. Utilisation du plutonium et combustible MOX.

- Réacteurs du futur - Générayions III et IV EPR. Projets de réacteurs de génération IV. Réacteurs bybrides brûleurs de déchets.

- Applications militaires - Armes nucléaires : Nagasaki. Essais atomiques. Atom for peace. Démantélement des arsenaux.

- Prolifération nucléaire - Voies de proliferation : Enrichissement de l'uranium. Plutonium militaire. Cas de l'Iran.

- Sûreté des réacteurs - Principes de sûreté nucléaire : Barrières de confinement. Arrêt et refroidissement des réacteurs.

- Accidents nucléaires - Scénarios d'accidents : Echelle INES. Accidents soviétiques, Three mile island

- Accident de Tchernobyl - Tchernobyl (1986) : Circonstances. Rejets radioactifs et contamination. Conséquences sanitaires. Tchernobyl aujourd'hui

- Accident de Fukushima - Fukushima (2011) : Causes et circonstances. Rejets radioactifs et contaminations. Conséquences sanitaires. Décontamination. Fukushima aujourd'hui

- Fusion nucléaire - Projet ITER