Pour ou contre le nucléaire ?

[bongo1981]

Il n'y a que très peu de noyaux dis fissiles: Uranium 235 et 233, plutonium 239 et 241, plus quelques autres (Thorium 233).. L'uranium 235 représente 0,72% de l'uranium total (pour pouvoir déclencher une réaction de fission il faut enrichir le mélange d'Uranium avec une proportion d'Uranium235 de l'ordre du%)..En fait il en existe plus (numéro atomique supérieur à 89) mais pour pouvoir déclencher une réaction de fission en chaîne il faut qu'il y est émission de neutron..seuls ces noyaux respectent cette caractéristique. Le Plutonium n'est pas présent à l'état naturel. c'est un noyau produit exclusivement de manière artificiel.. Donc la fission ça durera pas des siècles... les reserves en Uranium ne sont pas franchement énorme..je ne sais pas combien de temps on peut tenir mais ça ne doit pas dépasser le siècle.

Le plutonium est produit dans les réacteurs :
U238 + n -> U239 -> Np239 -> Pu239

(désintégration béta de l'uranium en Neptunium puis en Plutonium).

Pour les réserves en uranium c'est grosso modo 1 ou 2 siècles. C'est pourquoi d'autres voies sont explorés, notamment la surgénération (production de plutonium dans les réacteurs à partir d'uranium, la surgénération c'est lorsque l'on produit plus de plutonium que l'on consomme d'uranium, c'est ce qui a été développé par Super Phoenix).

[bongo1981]

Le nucléaire n'est pas une finalité en soit... quand on aura plus d'uranium on feras plus rien...par ce que de surcroit celui-ci ne se régénére pas contrairement au pétrole. On passeras à la fusion alors? mais quels sont les réactions de fusions nucléaires envisageables? H2+H3=He4+n ou H2+He3=He4+p
Or on ne trouve quasiment pas de Tritium(H3) sur Terre..et encore moins d'Hélium3. LA réaction la plus envisagée est celle du deutérium avec l'Helium 3 car ce dernier est "abondant" sur la Lune..mais même problème quand il n'y aura plus d'He3...

Deutérium + Lithium ?

[buck]

J'ai cru comprendre que des recherches étaient effectués pour essayer d'utiliser les déchets nucléaires (réactions chimiques produisant de l'énergie ??)
Quelqu'un a des infos concernant l'évolution de ces recherches ?

Ca ne permet pas de résoudre le problème du retraitement.

en partie si, si tu es capable de reutiliser le plutonium et les Actinides dans d'Autres type de reacteurs, tu as moins de besoins de retraiter par ailleurs.
Au final tu va te retrouver avec moins de dechets

[Khainyan]

Deutérium + Lithium ?

c'est interessant ça? et surtout faisable? honnêtement j'ai des doutes..les conditions que ça doit demandée nous sont loin d'être accessible..

[bongo1981]

en partie si, si tu es capable de reutiliser le plutonium et les Actinides dans d'Autres type de reacteurs, tu as moins de besoins de retraiter par ailleurs.
Au final tu va te retrouver avec moins de dechets

Non, tu auras toujours des déchets puisque tu ne fais qu'une réaction chimique (le noyau radioactif est toujours là).

[Jayxee]

Il n'y a que très peu de noyaux dis fissiles: Uranium 235 et 233, plutonium 239 et 241, plus quelques autres (Thorium 233).. L'uranium 235 représente 0,72% de l'uranium total (pour pouvoir déclencher une réaction de fission il faut enrichir le mélange d'Uranium avec une proportion d'Uranium235 de l'ordre du%)..En fait il en existe plus (numéro atomique supérieur à 89) mais pour pouvoir déclencher une réaction de fission en chaîne il faut qu'il y est émission de neutron..seuls ces noyaux respectent cette caractéristique. Le Plutonium n'est pas présent à l'état naturel. c'est un noyau produit exclusivement de manière artificiel.. Donc la fission ça durera pas des siècles... les reserves en Uranium ne sont pas franchement énorme..je ne sais pas combien de temps on peut tenir mais ça ne doit pas dépasser le siècle.

Pas dépasser le siècle avec la fission... tu rigole ?
Avec la techno REP actuelle et avec les estimations basses de ressources exploitables, on approche déjà le siècle... avec les estimation hautes on dépasse les 1000ans.
Si on considère des techno de type RNR, on peut produire 10x plus d'énergie avec la même quantité d'uranium à la base... ca repousse déja sacrément les limites.

[bongo1981]

Deutérium + Lithium ?

c'est interessant ça? et surtout faisable? honnêtement j'ai des doutes..les conditions que ça doit demandée nous sont loin d'être accessible..

Très intéressant, c'est une réaction qui crée 2 noyaux d'hélium 4 (c'est l'équivalent de la règle de l'octet en couche nucléaire). Ca dégage énormément d'énergie (genre 44 MeV dixit wiki).
Par contre le souci est que cela fait intervenir des noyaux chargés (surtout le lithium), et du coup, cela se fait à plus haute température.

Je proposais juste un exemple de réaction faisant intervenir des noyaux pas si rares que ça.

[Jayxee]

en partie si, si tu es capable de reutiliser le plutonium et les Actinides dans d'Autres type de reacteurs, tu as moins de besoins de retraiter par ailleurs.
Au final tu va te retrouver avec moins de dechets

Non, tu auras toujours des déchets puisque tu ne fais qu'une réaction chimique (le noyau radioactif est toujours là).

Heu... casser un noyaux de plutonium avec des neutrons rapides c'est une réaction nucléaire aussi, et pas "chimique".

[bongo1981]

J'ai cru comprendre que des recherches étaient effectués pour essayer d'utiliser les déchets nucléaires (réactions chimiques produisant de l'énergie ??)
Quelqu'un a des infos concernant l'évolution de ces recherches ?

Ca ne permet pas de résoudre le problème du retraitement.

Je réagissais sur ce message.

[bongo1981]

en partie si, si tu es capable de reutiliser le plutonium et les Actinides dans d'Autres type de reacteurs, tu as moins de besoins de retraiter par ailleurs.
Au final tu va te retrouver avec moins de dechets

Non, tu auras toujours des déchets puisque tu ne fais qu'une réaction chimique (le noyau radioactif est toujours là).

Heu... casser un noyaux de plutonium avec des neutrons rapides c'est une réaction nucléaire aussi, et pas "chimique".

Par ailleurs... le plutonium 239 n'est pas un déchet (c'est un combustible).
Un déchet nucléaire est un produit de fission inexploitable énergétiquement parlant (en général ça donne des noyaux de masse 1/3 et 2/3) avec des périodes plus ou moins longues.

Le retraitement, c'est irradier les déchets avec des neutrons afin d'obtenir des noyaux à période plus faible, et une activité plus faible.

[Troll]

Donc, on est condamné a avoir toujours des déchets mais grâce à certains "traitements", ces déchets seraient moins violant et sur un temps de vie plus court.

[Khainyan]

[quote="bongo1981Très intéressant, c'est une réaction qui crée 2 noyaux d'hélium 4 (c'est l'équivalent de la règle de l'octet en couche nucléaire). Ca dégage énormément d'énergie (genre 44 MeV dixit wiki).
Par contre le souci est que cela fait intervenir des noyaux chargés (surtout le lithium), et du coup, cela se fait à plus haute température.

Je proposais juste un exemple de réaction faisant intervenir des noyaux pas si rares que ça.[/quote] 44MeV? mais c'nul... la fission de l'uranium dégage 200MeV (dixit wiki où chais plus quoi) .. entre les deux y a pas photo.
De plus je me balade sur le net et je vois plein de truc marrant: création du tritium à partir du Lithium, fusion hydrogène-bore qui serait simplissime... est ce que les gens comprennent qu'il y a un obstacle fondamental à la fusion nucléaire du fait de l'interraction électromagnétique? les conditions de température/pression ainsi que le temps de confinemet nécessaire sont des technologies que nous ne maitrisons pas. De plus la fusion H+H (quelque soit l'isotope) est la plus simple.. alors ça ne sert à rien d'envisager une fusion avec des noyaux plus lourd tant qu'on ne maitrisera pas les conditions nécessaire à celle-ci.

[Jayxee]

en partie si, si tu es capable de reutiliser le plutonium et les Actinides dans d'Autres type de reacteurs, tu as moins de besoins de retraiter par ailleurs.
Au final tu va te retrouver avec moins de dechets

Non, tu auras toujours des déchets puisque tu ne fais qu'une réaction chimique (le noyau radioactif est toujours là).

Heu... casser un noyaux de plutonium avec des neutrons rapides c'est une réaction nucléaire aussi, et pas "chimique".

Par ailleurs... le plutonium 239 n'est pas un déchet (c'est un combustible).
Un déchet nucléaire est un produit de fission inexploitable énergétiquement parlant (en général ça donne des noyaux de masse 1/3 et 2/3) avec des périodes plus ou moins longues.

Le retraitement, c'est irradier les déchets avec des neutrons afin d'obtenir des noyaux à période plus faible, et une activité plus faible.

On est d'accord...
Pour le cas du Pu, c'est un combustible quand on a une filière de type RNR, mais aussi un déchet quand on en produit plus qu'on en consomme.
Aussi, pour ce qui est des déchet, on en produira certes toujours, mais il ne sont pas forcément tous aussi chiant. Si par retraitement tu arrive a obtenir des noyaux a 1/2 durée de vie ultra courte genre iode 131, ca simplifie pas mal les choses... genre au bout de quelques mois tu peut tout remettre dans la nature sans danger.

[Khainyan]

Bongo explique moi ta fusion deutérium+Lithium..
La seule réaction que je vois avec du Lithium moi c'est la suivante:
(bien mon image hein^^) mais dans ce cas il n'y a pas de fusion entre le D et le Li...

[kaliscot]

Je rabaisse le niveau intellectuel ambiant, je ne suis qu'un etre humain qui essai de comprendre et pas un surhomme cultivés comme vous...

J'ai voté contre, mais en fait je serrai contre "a terme", cad lorsqu'on aura les moyens et la volonté de faire du "tout renouvelable" + l'hydrogène pour les transports.
De plus je serrai plutôt pour l'usage du nucléaire dans l'espace, si on a rien réalisé de plus rapide.

[Khainyan]

On est du même avis Kaliscot.. je serais pour un tout renouvlable+hydrogène, avec comme énergie de transition le nucléaire...mais ce n'est malheureusment pas vraiment possible...

[fffred]

44MeV? mais c'nul... la fission de l'uranium dégage 200MeV (dixit wiki où chais plus quoi) .. entre les deux y a pas photo.
De plus je me balade sur le net et je vois plein de truc marrant: création du tritium à partir du Lithium, fusion hydrogène-bore qui serait simplissime... est ce que les gens comprennent qu'il y a un obstacle fondamental à la fusion nucléaire du fait de l'interraction électromagnétique? les conditions de température/pression ainsi que le temps de confinemet nécessaire sont des technologies que nous ne maitrisons pas. De plus la fusion H+H (quelque soit l'isotope) est la plus simple.. alors ça ne sert à rien d'envisager une fusion avec des noyaux plus lourd tant qu'on ne maitrisera pas les conditions nécessaire à celle-ci.

Juste quelques petites réactions à cela :
- 44 MeV c'est peut-être moins que 200, mais ce sont des éléments beaucoup plus légers, donc pour la même masse, on obtient plus de 20 fois plus d'énergie.
- la fusion H-H est complètement hors de portée par rapport aux autres réactions envisagées pour la simple raison que, avec des conditions de température et de densité équivalentes, la réaction H-H se produit très rarement. La réaction la plus facile à obtenir serait D-T (deutérium-tritium). Pour les initiés, cela se traduit par une section efficace de D-T plus importante.

Je voudrais pas te vexer, mais tu dis un peu n'importe quoi sans trop savoir

[bongo1981]

+1 fred, mais je ne l'aurais pas dit comme ça

Pour la réaction je parlais bien de :
D + Li6 -> Be8* -> 2 He4

(ça dégage beaucoup d'énergie justement, par ailleurs, c'est bien de la fusion puisque cela donne un état excité de bérylium, qui se désintègre ensuite en 2 particules alpha).
Certes la fission d'un noyau d'uranium donne 200 MeV, mais pour une masse de 235 (soit un peu moins de 1 MeV par uma : unité de masse atomique).
Pour la fusion de D et Li, c'est 44 MeV c'est minuscule, mais les masses sont 2+6 = 8 uma
On obtient un ratio de 5.5 MeV/uma

Y a pas photo, D+Li c'est bien mieux.

[Victor]

La fusion Ok! Mais mais mais les cochonneries comme les neutrons thermiques et la pollution par gamma... C'est facile les équations mais il faut tenir compte de tout ce qui fait le système pour fusionner les noyaux

[Khainyan]

[Juste quelques petites réactions à cela :
- 44 MeV c'est peut-être moins que 200, mais ce sont des éléments beaucoup plus légers, donc pour la même masse, on obtient plus de 20 fois plus d'énergie.
- la fusion H-H est complètement hors de portée par rapport aux autres réactions envisagées pour la simple raison que, avec des conditions de température et de densité équivalentes, la réaction H-H se produit très rarement. La réaction la plus facile à obtenir serait D-T (deutérium-tritium). Pour les initiés, cela se traduit par une section efficace de D-T plus importante.

Je voudrais pas te vexer, mais tu dis un peu n'importe quoi sans trop savoir

Petite réaction à la petite réaction. Pour les masses ça m'a complétement échapé pour le coup...
Aller je me cite moi même:

De plus la fusion H+H (quelque soit l'isotope) est la plus simple

et je te cite derrière:l

a fusion H-H est complètement hors de portée par rapport aux autres réactions envisagées pour la simple raison que, avec des conditions de température et de densité équivalentes, la réaction H-H se produit très rarement. La réaction la plus facile à obtenir serait D-T (deutérium-tritium)

j'ai bien précisé quelque soit les isotopes ... La barrière coulombienne augmente au fur et à mesure de la charge des noyaux mis en jeux... et c'est cette barrière qui pose problème pour la fusion. Cette barrière est la même quelque soit l'isotope d'un élément.. c'est pour cela que la fusion H-H est la seule envisageable pour l'instant. Les isotopes deutérium et tritium de l'hydrogène sont plus interressant car: la fusion dégage plus d'énergie (en rapport énergie/masse utilisée)..et comme tu dis "section efficace plus importante".
Voilà.. lis tout la prochaine fois
bongo t'es sur que cette fusion est si intéressante? qu'elles sont les conditions nécessaire(pression et température) pour atteindre les même probabilité de fusion qu'avec une fusion D+T?(si tu sais pas je calculerais moi-même)

[bongo1981]

j'ai bien précisé quelque soit les isotopes ...

Je trouve qu'il n'est pas très pertinent de parler de réaction nucléaire, en parlant d'élément, et non d'isotope.
Sinon, la réaction H-H n'est pas forcément intéressante (d'autres réactions sont plus intéressantes, comme la fusion de l'hélium en carbone, produisant encore plus d'énergie).

Ici la fusion deutérium tritium est exploitable (intéressante, au sens d'exploitable dans un avenir proche).

La barrière coulombienne augmente au fur et à mesure de la charge des noyaux mis en jeux... et c'est cette barrière qui pose problème pour la fusion. Cette barrière est la même quelque soit l'isotope d'un élément.. c'est pour cela que la fusion H-H est la seule envisageable pour l'instant. Les isotopes deutérium et tritium de l'hydrogène sont plus interressant car: la fusion dégage plus d'énergie (en rapport énergie/masse utilisée)..et comme tu dis "section efficace plus importante".

Je ne suis pas sûr pour la quantité d'énergie, ici le facteur le plus limitant c'est la probabilité de réaction (donc la section efficace).

Voilà.. lis tout la prochaine fois
bongo t'es sur que cette fusion est si intéressante? qu'elles sont les conditions nécessaire(pression et température) pour atteindre les même probabilité de fusion qu'avec une fusion D+T?(si tu sais pas je calculerais moi-même)

Bah la température c'est simple, tu as besoin d'environ 3 fois plus d'énergie cinétique pour te rapprocher à la même distance (donc grosso modo température 3 fois plus importante).
Sinon pour la pression, je veux bien que tu fasses le calcul, je suis loin d'être un spécialiste, il faut avoir de bonnes connaissances en plasma, physique nucléaire, (section efficace de réaction, énergie dégagée, dissipation de l'énergie dans le plasma, part de l'énergie transportée par les rayons gamma, les neutrons, etc...) pour que la réaction soit auto entretenue (pour atteindre l'ignition, en terme technique).

Je veux bien que tu fasse le calcul.

[Khainyan]

[
Sinon pour la pression, je veux bien que tu fasses le calcul, je suis loin d'être un spécialiste, il faut avoir de bonnes connaissances en plasma, physique nucléaire, (section efficace de réaction, énergie dégagée, dissipation de l'énergie dans le plasma, part de l'énergie transportée par les rayons gamma, les neutrons, etc...) pour que la réaction soit auto entretenue (pour atteindre l'ignition, en terme technique).

Je veux bien que tu fasse le calcul.

bin pas calcul.. je me suis penchais hier sur le problème... et hum.. tu résume bien la situation. J'ai pas beaucoup de connaissance en physique des plasma (voir aucune...)..en physique nucéaire chuis pas spécialiste non plus..pas assez de connaissance pour faire ça... j'ai un peu sous-estimez le prob^^alors on va s'en tenir à la température (une aproximation peut être faite en utilisant la loi des gaz parfait..mais c'est vraiment de la grosse aproximation).

[bongo1981]

Pour le calcul de la température, je peux faire une estimation grossière :

Energie cinétique nécessaire pour rapprocher 2 particules de charge q1 et q2 à une distance R :

E = 1/(4pi epsilon_0) * q1*q2/R

En remplaçant q1 et q2 par 1.602e-19 Coulomb, et R par 1e-15 mètre, l'on obtient l'énergie cinétique nécessaire : E1

Ensuite en utilisant des résultats de mécanique statistique (et sans tenir compte de l'écart-type des énergies cinétiques), l'on peut estimer la température :
E1 = 3/2 k T
T = 2*E1/3k = 1/(4pi epsilon_0) * q1*q2/R * 2/3k

avec k la constante de Boltzmann et T la température en Kelvin.

Je te laisse faire les calculs pour T1 (c'est le cas de la fusion H-H).
Ainsi que pour T2 (pour la fusion D Li, les charges sont : q1=e et q2=3e)

[lambda0]

C'est un bon petit exercice pour apprécier l'effet tunnel : la barrière coulombienne s'opposant à la fusion est de l'ordre de 1 MeV pour la plupart des réactions de fusion, alors que les températures requises en réalité sont bien plus basses, de 10 à 100 keV.
La fusion ne peut marcher que grâce à l'effet tunnel (dont le calcul est bien plus complexe).

[bongo1981]

C'est un bon petit exercice pour apprécier l'effet tunnel : la barrière coulombienne s'opposant à la fusion est de l'ordre de 1 MeV pour la plupart des réactions de fusion, alors que les températures requises en réalité sont bien plus basses, de 10 à 100 keV.
La fusion ne peut marcher que grâce à l'effet tunnel (dont le calcul est bien plus complexe).

Je suis d'accord. Cependant je formulerai différemment la phrase (je chipote un peu).
Je dirai plutôt : la fusion nucléaire est possible à des températures aussi basses grâce à l'effet tunnel.

(mais le calcul je vais pas le tenter )