[Nucléaire] Nucléaire et sécurité, j'ai comme un doute.

[ticaribou]

urgent : soirée nuk sur arte
les gens peuvent poser leurs questions. on pourrait demander pour le mox et sa piscine

[Remundo]

Sarkozy promet de fermer les centrales nucléaires qui échoueront aux stress tests :

http://www.boursorama.com/international ... e40463ae52

Bien evidemment , on ne saura pas ce que c' est que ces stress test ......

C'est un Sarkotest...

Il hausse 3 fois les épaules, tape 3 fois du pied sur le sol, puis 3 fois du poing sur le pupitre.

Au total , ça fait une magnitude 9.

[GillesH38]

Bonjour Gilles,

Il n'est pas impossible qu'on ait encore des fissions sur U235 ou Pu239, et donc des neutrons résiduels...

Mais il n'est pas possible d'avoir une "masse critique" avec des combustibles si faiblement enrichi.

ben tiens .. comment une centrale fonctionnerait si y avait pas la masse critique ? elle est juste plus grande que dans une bombe parce que les noyaux fissiles sont dilués, c'est tout. Ce sont les barres de contrôles qui l'ajustent exactement aux conditions critiques (et l'eau qui sert de modérateur). Si on est en sous critique, les fissions ne s'autoentretiennent plus, et on ne récupère que les fissions spontanées , qui sont extrêmement faibles.
Donc soit c'est une faute de typo (hypothèse envisagée sur PF, on aurait pu confondre Cl 38 avec Cs 138, un produit de fission), soit si c'est vraiment du Cl 38 il y a un flux important de neutrons quelque part - et à mon avis ça implique un endroit où des conditions critiques sont atteintes au moins de temps en temps.

[ticaribou]

Sarkozy promet de fermer les centrales nucléaires qui échoueront aux stress tests :

http://www.boursorama.com/international ... e40463ae52

Bien evidemment , on ne saura pas ce que c' est que ces stress test ......

C'est un Sarkotest...

Il hausse 3 fois les épaules, tape 3 fois du pied sur le sol, puis 3 fois du poing sur le pupitre.

Au total , ça fait une magnitude 9.

et pour les tests aux ondes sonores (soyons fous après tout !), c'est carla et sa voix fluette qui servent de test ?

[Remundo]

Une centrale nucléaire civile est largement sous critique et heureusement.

Je crois que tu confonds 2 notions
- la masse critique qui déclenche qui réaction nucléaire en chaîne (progression exponentielle du nombre de fission) de type bombe atomique
- le seuil d'autoentretien des fissions : il signifie qu'en moyenne, un neutron produit une fission qui en produit une seule autre (progression linéaire du nombre de fission)

En dessous du seuil, le réacteur s'étouffe lentement, mais possède une puissance thermique résiduelle due à l'activité thermique des produits de fissions, et des quelques fissions qui peuvent encore avoir lieu.

C'est tout le problème actuel de nos Amis Nippons.

[GillesH38]

Une centrale nucléaire civile est largement sous critique et heureusement.

Je crois que tu confonds 2 notions
- la masse critique qui déclenche qui réaction nucléaire en chaîne (progression exponentielle du nombre de fission) de type bombe atomique
- le seuil d'autoentretien des fissions : il signifie qu'en moyenne, un neutron produit une fission qui en produit une seule autre (progression linéaire du nombre de fission)

excuse moi, mais je ne confonds pas : si tu appelles k le nombre moyen de fission produit par une fission initiale (pas un neutron, il faut multiplier par le nombre moyen de neutrons produits par fission), alors on a simplement
k<1 : sous-critique, pas de réaction en chaine
k=1 : critique : réaction régulée
k>1 surcritique : explosion

une centrale est critique - pas surcritique, mais pas sous-critique non plus : critique à epsilon près. Les barres de controle servant à ajuster ce epsilon. sans barre de controles, ça s'emballe, et ça explose - pas autant qu'une bombe parce que c'est pas optimisé pour mais quand même.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Centrale_nucléaire

Le fonctionnement normal d'une centrale nucléaire est qualifié de critique (par opposition à sous-critique et sur-critique).

[Remundo]

OK Gilles, je suis tout à fait d'accord ton dernier post.

Une centrale nucléaire civile est largement sous critique et heureusement.

Je crois que tu confonds 2 notions
- la masse critique qui déclenche qui réaction nucléaire en chaîne (progression exponentielle du nombre de fission) de type bombe atomique
- le seuil d'autoentretien des fissions : il signifie qu'en moyenne, un neutron produit une fission qui en produit une seule autre (progression linéaire du nombre de fission)

excuse moi, mais je ne confonds pas : si tu appelles k le nombre moyen de fission produit par une fission initiale (pas un neutron, il faut multiplier par le nombre moyen de neutrons produits par fission), alors on a simplement
k<1 : sous-critique, pas de réaction en chaine
k=1 : critique : réaction régulée
k>1 surcritique : explosion

une centrale est critique - pas surcritique, mais pas sous-critique non plus : critique à epsilon près. Les barres de controle servant à ajuster ce epsilon. sans barre de controles, ça s'emballe, et ça explose - pas autant qu'une bombe parce que c'est pas optimisé pour mais quand même.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Centrale_nucléaire

Le fonctionnement normal d'une centrale nucléaire est qualifié de critique (par opposition à sous-critique et sur-critique).

Mais tu avais bien parlé de masse critique et de bombe: il n'y a pas de masse critique ni de bombe atomique dans une centrale civile.

ben tiens .. comment une centrale fonctionnerait si y avait pas la masse critique ? elle est juste plus grande que dans une bombe parce

Par contre, je préfère personnellement parler de seuil d'autoentretien des fissions, car justement, qualifier ce seuil de critique induit des confusions avec la fission spontanée à progression exponentielle des bombes atomiques.

Si l'on va un peu plus loin, la "criticité" d'un réacteur civil relève d'un bilan neutronique de 1 pour 3 : en gros chaque fission produit 3 neutrons et un seul sera efficace sur les 3.

Mais ça n'est jamais bon de désigner par le même mot des choses très différentes.

@+

[GillesH38]

Par contre, je préfère personnellement parler de seuil d'autoentretien des fissions, car justement, qualifier ce seuil de critique induit des confusions avec la fission spontanée à progression exponentielle des bombes atomiques.

on est d'accord , mais je ne vois pas pourquoi tu dis que c'est très différent : il y a un seul critère, ce nombre k : k=1 correspond au régime critique d'une centrale et k>1 au régime surcritique d'une bombe. Un réacteur n'est pas du tout sous-critique, sinon il ne s'allumerait pas. Il y avait des projets de réacteurs sous critique au thorium avec une réaction forcée par un accélérateur, qui se serait éteint spontanément en cas de panne (ça fait longtemps que j'en ai pas entendu parler d'ailleurs); mais c'est un principe très différents. Il y a donc bien un masse largement supérieure à la masse critique dans un réacteur. Ce n'est pas du tout optimisé comme une bombe, mais la faible efficacité (avant que le combustible ne se disperse) est justement compensée par la grande masse de combustible réuni (parce que la masse critique est bien plus grande pour un combustible dilué), ce qui fait que si ça pète, des puissances de l'ordre d'Hiroshima ou plus sont tout à fait envisageable. Ce qui signifierait, bien évidemment, volatilisation instantanée du site entier et dispersion du combustible (des centaines de fois plus que dans une bombe de même puissance) aux 4 coins du japon et même au-delç.

[Remundo]

NON NON ET NON : PAS DE MASSE CRITIQUE DANS UN REACTEUR CIVIL
t'as toujours pas compris la différence entre le bilan neutronique "critique" et la masse critique.

tu pourrais mettre 8 tonnes de combustibles enrichis à moins de 5%, la masse ne serait toujours pas critique.

Alors que 11kg de Pu239, ou bien 50 kg de U235, et là boum.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Masse_crit ... C3%A9aire)

Le nucléaire civil est une braise brûlant lentement (Fukushima y compris), alors que le nucléaire à masse critique est une torche éphémère destinée à la bombe atomique.

Pour le reste, OK.

[jml34]

Pour le reste, OK.

Euh, le reste c'est un risque d'explosion envoyant de la matière très radioactive à des centaines de km à la ronde ou pas ?
(pas complètement clair si c'est une querelle sémantique ou si à la base ça peut pas exploser très fort)
N'y a-t-il pas un risque que dans le corium il y ait concentration locale d'uranium ou plutonium à cause de gradients de densité ?

[energy_isere]

.....excuse moi, mais je ne confonds pas : si tu appelles k le nombre moyen de fission produit par une fission initiale (pas un neutron, il faut multiplier par le nombre moyen de neutrons produits par fission), alors on a simplement
k<1 : sous-critique, pas de réaction en chaine
k=1 : critique : réaction régulée
k>1 surcritique : explosion
....

Bien evidemment une réacteur nucléaire travaille exactement à la criticité k=1.

Lire ici comme ce "prodige d' équilibriste" est obtenu : http://www.laradioactivite.com/fr/site/ ... cteurs.htm

Le pilotage d’un réacteur est un art difficile mais maîtrisé. Il s’agit d’entretenir la réaction en chaîne pendant de longues durées qui peuvent atteindre une année, en évitant à la fois qu’elle ne devienne explosive ou qu'elle s’étouffe. Dans les réacteurs, on dispose en théorie par fission d’un peu plus d’un neutron pour entretenir la réaction en chaîne, c'est-à-dire d'une petite marge de maneuvre.. Il s’agit donc d’ajuster la criticité (c’est-à-dire le nombre de ces neutrons produisant effectivement une fission secondaire) pour qu’elle soit exactement égale à la valeur un. Si la criticité s’écarte de un, le réacteur doit réagir de façon à y revenir.
............

et puis j' ai scindé le fil, connaissant la tenacité de Gilles sur un os qu' il commence à ronger

[Remundo]

On peut avoir un début de divergence si le bilan neutronique dépasse 1 pour 1.

ça ne sera pas une bombe atomique, mais un Tchernobyl, à savoir que les dalles réacteurs se soulèvent sous l'effet de la pression/chaleur/vapeur d'eau/hydrogène avec un méga nuage de radionucléides ascendants.

C'est à dire que si le bilan neutronique dépasse un pour un, le réacteur peut se trouver les tripes à l'air comme à Tchernobyl.

En terme de rejets de radionucléides, on peut largement dépasser les bombes atomiques puisqu'elle contiennent quelques kg de matériau fissile puis produits de fission, alors qu'un réacteur civil est chargé et déchargé en tonnes...

Le corium peut aussi percer par le dessous et se répandre dans le sol.

Maintenant, ce n'est qu'un scénario possible, je ne sais pas : si le corium est suffisamment pollué par du merdier, le bilan neutronique peut rester bas, et seule la puissance thermique résiduelle (PTR) des produits de fissions et quelques rares fission est à gérer, le percement dans le sol limité voire absent....

Pour le MOX, elle est très haute, mais structurellement décroissante, cependant pendant 10 à 15 ans pour devenir un peu raisonnable... et dépend aussi des taux d'irradiation (ici on a eu un MOX peu irradié, donc c'est (un peu) favorable)...

Bref, les Amis, pour parler clairement : c'est le bordel.

[krolik]

Je voudrais attirer votre attention sur différents points.
Différences entre une "bombe" et un fréacteur.
- dans une bombe on fonctionne, avec des neutrons instantanés, soit 2,7 neutrons émis pour une seule fission.
- dans un réacteur on a la même production de neutrons sauf qu'avec la géométrie et les barres de contrôle à demeure, il y a 1,7 neutrons de "perdus" qui ne vont pas produire de nouvelle fission..
Mais le pilotage d'un tel réacteur à la limite constante de la criticité serait impossible on serait toujours entre l'étouffement quasiement instantanée et l'explosion.. on pourrait se remettre d'un étouffement mais pas d'une divergence explosive instantanée.
Il y a un truc qui sauve l'affaire c'est la production de neutrons retardés émis par les PF dans les 100 secondes qui suivent une fission. D'ailleur cette émission se voir bien sur la fameuse courbe fournie de décroissance des combustibles, l'échelle est logarithmique, c'est d'autant plus mis en exergue.
La production de neutrons retardés introduit une constante de temps dans la régulation possible..
Lors de la divergence du premier réacteur par Enrico Fermi sous les tribunes du stade de Chicago, le père Fermi ignorait l'existence de cette production de neutrons retardés, mais cela a sauvé la vie de cette équipe, et du stade.. Ils étaient sacrément gonflés.. mais c'était la guerre..
Si vous vous débrouillez pour ne plus avoir de neutrons retardés, ce qui se passe à faible puissance donc, votre réacteur devient instable... Cela a été le cas de tchernobyl. Un réacteur instable c'est la même chose que :
- vous voulez démarrer votre voiture en 3ème, deux possibilités: soit vous faites un bond, soit vous calez le moteur. ca c'est une instabilité.

D'autre part pour la conception et le pilotage d'une centrale il y a le coefficient de vide... positif ou négatif...
Si le coefficient de vide est "positif" , c'est à dire que plus on monte en puissance, plus le milieu de thermalisation change et plus les neutrons deviennent aptes à produire des fissions.. c'est le cas des RBMK à l'époque de Tchernobyl, depuis cela a été modifié.
Si le coefficient de vide est négatif c'est à dire si la puissance est augmentée, le milieu modérateur est modifié et les neutrons sont moins thermalisés, créant moins de fission, le réacteur s'autorégule tout seul. C'est en principe le cas de tous les réacteurs.
Il y a le cas spécifique des RNR au sodium où le coef de vide est en principe légèrement positif pour des conceptions de puissance unitaire supérieures à 300MW, mais l'effet est radicalement duifférent car le sodium est sdans pression et il faudrait une quantité d'énergie énorme pour monter la cuve en pression. mais ce point a déjà été discuté sur ce forum.

@+

[GillesH38]

NON NON ET NON : PAS DE MASSE CRITIQUE DANS UN REACTEUR CIVIL
t'as toujours pas compris la différence entre le bilan neutronique "critique" et la masse critique.

tu pourrais mettre 8 tonnes de combustibles enrichis à moins de 5%, la masse ne serait toujours pas critique.

Alors que 11kg de Pu239, ou bien 50 kg de U235, et là boum.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Masse_crit ... C3%A9aire)

Le nucléaire civil est une braise brûlant lentement (Fukushima y compris), alors que le nucléaire à masse critique est une torche éphémère destinée à la bombe atomique.

Pour le reste, OK.

parce que tu parles de masse critique juste pour le produit quasiment pur - evidemment elle dépend de la concentration en matière fissile. Elle est juste bien plus grande pour du combustible dilué : il n'y en a pas 8 tonnes dans un réacteur, il y en plus de 100 !!!

il y a toujours une masse critique qui dépend de la teneur en combustible, et les réacteurs ont une masse de combustible supérieure à leur masse critique (compte tenu de sa composition). NA

Pour le reste tout à fait d'accord avec Krolik : la régulation est possible grâce à un "temps de réaction" assez lent à cause des neutrons retardés émis par les produits de fissions, et par des effets de rétroactions négatives : la vaporisation de l'eau produit par un emballement diminue la modération des neutrons et donc la réactivité du combustible; ce qui le "calme". Il y a aussi des effets subtils dus à la température et à l'influence de l'effet Doppler du à l'agitation thermique sur les pics de résonance avec les neutrons thermiques, mais là, on entre dans la physique nucléaire assez fine .... (j'ai révisé du coup !). Mais on est en permanence en fonctionnement très très près de la condition critique k=1. Si par accident on passe à k> 1 : ça pète : evidemment dans une centrale ce n'est pas optimisé pour faire une bombe et donc le combustible se disperse rapidement sous sa propre explosion - ça n'en reste pas moins une explosion nucléaire !

[Remundo]

en tout cas, je te le dis : parler de masse critique et de bombe pour un réacteur nucléaire civil, c'est scientifiquement à côté de la plaque.

après tout dépend de ce que tu entends par "explosion nucléaire"