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http://eneradeau.site.voila.fr. L’ENERGIE NUCLEAIRE. Jean-Charles ABBE. http://www.futuroscopie.com. Energie nucléaire. Jean-Charles ABBE. Les bases scientifiques Radioactivité Dosimétrie Fusion Réacteur nucléaire Filière Fonctionnement et cycle du combustible
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L’ENERGIE NUCLEAIRE Jean-Charles ABBE http://www.futuroscopie.com Energie nucléaire Jean-Charles ABBE
Les bases scientifiques • Radioactivité • Dosimétrie • Fusion Réacteur nucléaire • Filière • Fonctionnement et cycle du combustible • Réacteurs du futur • La fusion et ITER Place du nucléaire dans le bilan énergétique • Economie • Politique et géostratégique
LES GRANDES DÉCOUVERTES 1895 W.Roentgen Rayons X 1896 H.Becquerel Radioactivité 1898 P. et M. Curie Polonium et Radium 1902 P. et M. Curie Premiers mg Radium 1919 E.Rutherford Noyau atome 1932 J.Chadwick Neutron 1934 Fr.Joliot et Radioactivité artificielle I.Curie 1939 O.Hahn et Fission F.Strassmann
CONSÉQUENCES 1942 E.Fermi 1ière pile atomique 1944 Seaborg Premier gr élément synthétique : plutonium 1945 USA Première bombe A (16.07) 1945 USA Hiroshima (6.08) 1952 USA Première bombe H (novembre)
Wilhelm Conrad RONTGEN Joseph John THOMSON Ernest RUTHERFORD DE GRANDS NOMS ASSOCIÉS À LA RADIOACTIVITÉ Rayons X Electron Noyau
neutron proton quarks noyau électron Matériau 10-2 m 1 Atome 10-10 m 0.00000001 Noyau 10-14 m 0.000000000001 Nucléon 10-15 m 0.00000000001 STRUCTURE DE LA MATIERE
a b g ou X LES DIFFERENTS TYPES DE RAYONNEMENT
ALUMINIUM PAPIER a BETON a b b g g neutron LES BARRIERES DES RAYONNEMENTS IONISANTS
% de radioactivité 100 % Quelques périodes: 50 % PERIODE (demi-vie) TEMPS LA DECROISSANCE RADIOACTIVE
X temps de l ’exposition X Energie de chaque désintégration X Effet selon le type de rayonnement Nombre de désintégrations par seconde Bq BECQUERELS (Nombre/s) Gy Gray Sv Sievert (Effet sur l ’homme) (Energie) LES UNITES DE LA RADIOACTIVITE
Gy PRONOSTIC TRES SOMBRE 10 5 HOSPITALISATION 3 GROSSES PERTURBATIONS 2 NAUSEES, VOMISSEMENTS 1 BAISSE TEMPORAIRE DU NOMBRE DE GLOBULES BLANCS 0,3 AUCUN EFFET CONSTATE 0,05 MAXIMUM ANNUEL POUR LES TRAVAILLEURS CONSÉQUENCES DE L ’EXPOSITION
L ’ atome de gauche a la même somme de protons et de neutrons que les atomes de droite, pourtant il est plus lourd!!! LA MASSE EN PLUS, C ’EST DE L ’ENERGIE, MERCI EINSTEIN! EXEMPLE PRATIQUE + + ENERGIE Uranium 235 LA FISSION
Le COMBUSTIBLE : URANIUM uranium naturel 99,3 % 0,7 % U 238 U235 (fissile) uranium enrichi 96,5 % 3,5 %
Séparation U (yellow cake) Extraction du minerai Pastilles UO2 Enrichissement Crayon UO2 DU MINERAI AU COMBUSTIBLE Panier combustible
ENRICHISSEMENT • PAR DIFFUSION GAZEUSE ( Eurodif, Pierrelate) • PAR CENTRIFUGATION • PAR LASER
FILIERE Combustible Modérateur Caloporteur Réacteur Echangeur Turbine
Combustible Modérateur Caloporteur FILIERE Filière Graphite/ gazU naturel GraphiteCO2 Eau lourde U naturelEau lourdeEau lourde Eau U enrichiEau Eau PWR - BWR Neutrons rapides Plutonium +Sodium Surrégénateur Uranium
RÉACTEUR NUCLÉAIRE Énergies pour demain Jean-Charles ABBE
Turbine GV Alternateur Energie électrique Energie thermo- dynamique Energie mécanique Energie calorifique Energie Nucléaire U 235 Eau Circuit Primaire Vapeur/eau circuit secondaire Turbine Réacteur nucléaire PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT D’UNE CENTRALE NUCLEAIRE
Barre de pilotage Barre de sécurité Puissance Arrêt Fonctionnement CONTRÔLE DU FONCTIONNEMENT DU REACTEUR
BARRIERES ET CONTROLES DE SECURITE Gaines de combustible Cuve du réacteur Enceinte du réacteur Barres de sécurité Adjuvant à l’eau de refroidissement Coefficient de température négatif
Échelle Internationale des évènements Nucléaires 7 ACCIDENT MAJEUR Tchernobyl (1986) 6 ACCIDENT GRAVE Kyshtym (1957) ACCIDENT 5 ACCIDENT ENTRAINANT UN RISQUE EN DEHORS DU SITE Three miles Island (1979) 4 ACCIDENT N ’ENTRAINANT PAS DE RISQUE EN DEHORS DU SITE 3 INCIDENT GRAVE 2 INCIDENT INCIDENT 1 ANOMALIE L ’échelle INES