Bonjour, Hier est sorti une vidéo du défékator qui parle des DECHETS #NUCLEAIRES. J’ai été positivement surpris. Au-delà du parti-pris anti-nucléaire (l’interview de Laponche n’est pas neutre), il y a assez peu de bêtises… Mais il y en a quand même, et une qui… GRRRR #Thread
Moi, mon dada, c’est la physique nucléaire. Et quand j’entends que la réaction en chaîne d’un réacteur nucléaire et d’une bombe atomique, c’est la même chose, ça m’énerve. Il est IMPOSSIBLE de transformer un réacteur civil en bombe atomique.
Quand je dis impossible, c’est pas au sens de la sureté : « Les réacteurs sont surs blablabla… ». Non, il est PHYSIQUEMENT impossible de transformer un réacteur de centrale nucléaire en bombe atomique. On va essayer de voir pourquoi.
Alors la réaction en chaîne était pas trop mal expliquée dans la vidéo : on a des neutrons qui induisent des fissions, qui induisent des neutrons. S’il y a plus de neutron à l’arrivée qu’au départ, on a une réaction en chaîne. Facile. 
- Oui, et bien la réaction en chaine, elle a lieu dans un réacteur comme dans une bombe, hein ?
- Oui.
- SCREUGNEUGNEU ! Pourquoi on ne peut pas avoir une bombe alors ? Le réacteur ne peut pas s’emballer ?
- Oui.
- SCREUGNEUGNEU ! Pourquoi on ne peut pas avoir une bombe alors ? Le réacteur ne peut pas s’emballer ?
Le cœur, peut s’emballer oui. Mais il est IMPOSSIBLE d’aboutir à une réaction type bombe nucléaire. Il y a deux raisons principales à cela : la durée de vie des neutrons, et les contre-réactions.
Attaquons la première raison : dans une bombe atomique, les neutrons ne vivent pas vieux : aussitôt qu’une fission se produit, et que les neutrons ont été émis, ils s’en vont très rapidement refaire une fission.
La réaction en chaîne est alors très rapide, et on peut quasiment faire fissionner tout l’uranium en une fraction de seconde ! Chose impossible en réacteur…
En effet, le temps de vie des neutrons y est beaucoup plus long ! entre 1 µs et 1ms selon le type de réacteur. En fait, dans un réacteur, le neutron provoque une fission très rarement juste après son émission : il fait quelques collisions qui le ralentissent…
Lors de ces collisions, il perd de l’énergie cinétique, et donc de la vitesse. Moins il va vite, plus il lui faut de temps pour trouver des noyaux pour faire une fission.
Dans un réacteur, la vitesse d’un neutron peut être réduite d’un facteur 3 à 6 par rapport à leur vitesse initiale !
Pour vous donner une image claire, la réaction en chaine dans une bombe, c’est comme une course de relais : les joggeurs (neutrons) mettent quelques dizaines de secondes pour passer à la génération suivante.
Dans un réacteur, les neutrons sont des tortues : ils leurs faut plusieurs heures, voir des jours pour passer à la génération suivante !
« Oui, mais 1µs c’est énorme ! j’ai 1 000 000 de générations en 1 secondes :0 tu es sur que l’on arrive pas quand même rapidement à la puissance d’une bombe ? »
Non, car entre temps, la deuxième raison intervient : Les contre-réactions !
Non, car entre temps, la deuxième raison intervient : Les contre-réactions !
Les contre-réactions permettent de réguler naturellement la réaction en chaine. Pour simplifier, dans un réacteur nucléaire, plus on chauffe, plus on va capturer des neutrons et donc ralentir puis stopper la réaction en chaine.
Cet effet s’explique en partie par l’effet Doppler d’un isotope de l’uranium : l’U238, qui fait très peu de fission mais qui compose 95% à 99% du combustible. L’effet Doppler, c’est un peu technique. Ça méritera un thread dédié.
De plus, on a vu que les neutrons des réacteurs mettaient plus de temps avant de faire une fission. Même avec 1 millions de générations de neutrons, l’emballement n’est jamais assez rapide pour produire une explosion ! L’échauffement du combustible préviendra toujours ce danger.
Dans une bombe, il n’y presque pas d’U238. Donc peu d’effet Doppler. En plus le combustible est composé quasiment que d’U235, qui fissionne beaucoup plus facilement ! De plus, on cherche à maximiser le bilan neutronique…
Ainsi, on utilise des réflecteurs de neutrons, on utilise un combustible beaucoup plus propice à la fission (Pu de qualité militaire). On cherche à avoir des géométries compactes (sphères). De ce fait, on a un % non négligeable de neutrons en plus après les fissions qu’auparavant
Dans un réacteur nucléaire, le combustible est espacé, il y a des absorbants neutroniques de différentes sortes. En fait, on a toujours à peu près autant de neutrons au départ qu’à l’arrivée, même quand on monte en puissance, le bilan neutronique reste proche de l’équilibre.
Et les accidents ? Comment ont-ils lieu alors ? Si ce n’est pas une bombe atomique ? Lors d’un RIA (Reactivity Injection Accident), La réaction en chaine 📈, la puissance👆, puis la température 👆, puis la réaction en chaine 📉, la puissance 👇, la température se stabilise.
Gérer la réaction en chaine n’est souvent plus un problème lors des accidents : un arrêt automatique est programmé. Dans le pire des cas, c’est la fusion du cœur : on se retrouve avec du corium, un mélange de combustible, de métal cacabeurk.
Mais le problème est là : on a déjà trop d’énergie dans le cœur qu’on doit évacuer rapidement… Sinon, on risque l’explosion : elle peut être provoquée par de la vapeur, par de l’hydrogène issue de l’oxydation des gaines à haute température…
En fait, tous les accidents nucléaires graves ont dans leur suite d’évènement une perte de contrôle de la température. Je poke le camarade @buchebuche561 qui s’y connait bien dans le domaine ;)
Mais le sujet n’est pas là ^^ J’espère avoir été clair dans mon explication. Pour en revenir sur la vidéo du défékator, je tiens malgré tout à saluer la qualité sur l’essentiel du contenu, qui est d’un niveau nettement meilleurs que l’ancienne vidéo sur Chernobyl.
Voilà voilà :) comme d’habitude, questions, commentaires, remarques bienvenues. Merci à @buchebuche561 et @e_punctatus pour leurs précieux conseils :D
*** correction, merci @TristanKamin
La vitesse est réduite d'un facteur 1000 à 1 million ! (Je me suis emmellé les pinceaux avec l'échelle log)
La vitesse est réduite d'un facteur 1000 à 1 million ! (Je me suis emmellé les pinceaux avec l'échelle log)
