questions sur le nucléaire

[invite5cb9bfe4]

Bonjour, j'ai quelques questions concernant le fonctionnement du nucléaire, et la bombe A en particulier

Je souhaiterais donc savoir pourquoi dans la bombe A celle de little boy, n'y a t-il pas de modérateur pour ralentir la vitesse des neutrons pour qu'ils deviennent lents, car il me semble que seuls les neutrons lents peuvent fissionner l'uranium 235 ?

je souhaiterais aussi savoir si la fission spontanée de l'uranium emet des neutrons lents ou des neutrons rapides ? ce qui expliquerait l'absence de modérateur dans la bombe A.


Merci à vous d'avance pour toutes les reponses que vous pourriez m'apporter
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[invite85387a78]

je souhaiterais aussi savoir si la fission spontanée de l'uranium emet des neutrons lents ou des neutrons rapides ?

Je ne suis pas très sûre, mais il me semble que tout les fissions émettent des neutrons rapides.

Corrigez-moi si je dis faux svp...

[inviteaba0914e]

Bonjour, j'ai quelques questions concernant le fonctionnement du nucléaire, et la bombe A en particulier

Je souhaiterais donc savoir pourquoi dans la bombe A celle de little boy, n'y a t-il pas de modérateur pour ralentir la vitesse des neutrons pour qu'ils deviennent lents, car il me semble que seuls les neutrons lents peuvent fissionner l'uranium 235 ?

je souhaiterais aussi savoir si la fission spontanée de l'uranium emet des neutrons lents ou des neutrons rapides ? ce qui expliquerait l'absence de modérateur dans la bombe A.


Merci à vous d'avance pour toutes les reponses que vous pourriez m'apporter

Me semble que les moderateurs c'est pour les centrales nucleaires, pour que ca explose pas justement

[invitef2ea68d7]

Me semble que les moderateurs c'est pour les centrales nucleaires, pour que ca explose pas justement

Hum... la relation de causalité est un peu rapide! Le modérateur (eau ou graphite généralement dans une centrale) sert d'abord à ralentir les neutrons. Si la vitesse de ceux-ci est trop grande, ils sont moins efficaces à entretenir la réaction de fission. Schématiquement, le modédrateur permet de réguler la vitesse des neutrons produits, ce qui régule le nombre de fissions et donc l'emballement du réacteur, et donc comme tu l'écris une éventuelle "explosion". J'écris "explosion" entre guillemets parce que le coeur n'explose pas, il fond. Les éventuelles explosions sont dues aux gaz générés collatéralement et en particulier l'hydrogène.
Dans une bombe, le problème est d'empêcher les neutrons de sortir avant que le nombre de fissions attendu soit atteint. Sinon, on dit que l'arme fait "long feu". Dans ce cas, elle rayonne beaucoup mais l'explosion est faible. Alors dans une arme, on emploit plutôt des réflecteurs de neutrons, qui renvoient les neutrons vers la charge.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Narduccio]

Me semble que les moderateurs c'est pour les centrales nucleaires, pour que ca explose pas justement

Tout faux. Sans modérateur, les neutrons ne sont pas ralentis et pas de réaction en chaîne.
Dans une bombe atomique, la densité de noyaux fissibles disponibles pour une réaction est très élevée. De plus, l'uranium sert aussi de modérateur dans ces conditions-là. Bref, les neutrons émis vont cogner contre les noyaux qui les entourent et vont être ralentis, jusqu'au moment ou ils sont suffisamment ralentis pour engendrer une fission. Dans un réacteur électrique, la densité de matière fissile étant moindre, les neutrons parcourent une plus grande distance. EN cas de perte accidentelle du modérateur, les réactions en chaîne cessent instantanément dans un réacteur de centrale nucléaire. Le problème, c'est qu'il y a encore des produits de fissions emprisonnés dans le combustibles qui sont émetteurs alpha ou gamma. Ces produits dégagent de la chaleur et donc, sans refroidissement et le modérateur participe aussi au refroidissement, entraînent à terme la fusion du coeur.

[invite5cb9bfe4]

Merci à vous tous pour vos réponses

si je résume bien, dans le cas d'une bombe atomique il n'y a pas de modérateurs, car la quantité de matière fissile (uranium) est tellement dense que les neutrons libérés, que ce soit par le fission spontanée de l'uranium ou par un initiateur de neutrons seront ralentis par la matière elle même, et la réaction en chaîne aura tout de même lieu.

[invite5cb9bfe4]

c'est une question je précise pour voir si j'ai bien compris (désolé je trouve pas de fonction éditer)

[invite85387a78]

...on emploit plutôt des réflecteurs de neutrons, qui renvoient les neutrons vers la charge.

Quelles matières (ou particules) sont des réflecteurs de neutrons?
Bref, qu'est-ce qui réflecte les neutrons?

[invite5cb9bfe4]

bonjour, le carbure de tungstène peut jouer le rôle de réflecteur

[invite85387a78]

Merci pour l'info le physicien...

J'ai cherché sur internet des informations sur le carbure de tungstène, mais je n'ai rien trouvé qui parle de ses propriétés... ..auriez-vous des informations ou des sites web à me conseiller?

Merci

[invite5cb9bfe4]

eh bien, le premier reflèxe qui me vient, l'encyclopédie wikipedia, qui parle de ses caractéristiques notables

http://fr.wikipedia.org/wiki/Tungst%C3%A8ne

et en anglais (en etant canadien, il n'y aura peut etre pas trop de difficultés à comprendre)

http://en.wikipedia.org/wiki/Tungsten

sinon, je ne connais pas de site specifique parlant de ses propriétés

[invite85387a78]

merci beaucoup!!!

Je n'avais pas pensé à aller voir à wikipédia...

merci encore...

[Narduccio]

Merci à vous tous pour vos réponses

si je résume bien, dans le cas d'une bombe atomique il n'y a pas de modérateurs, car la quantité de matière fissile (uranium) est tellement dense que les neutrons libérés, que ce soit par le fission spontanée de l'uranium ou par un initiateur de neutrons seront ralentis par la matière elle même, et la réaction en chaîne aura tout de même lieu.

Une bombe A, c'est de l'uranium 235 pur à 99%. Comme tu le signale, autour on dispose un réflecteur à neutrons. On cherche à maximiser le nombre de noyaux fissiles et de neutrons dans un espace réduit. Le temps de réaction est aussi extrènement faible. Dans un réacteur civil, on fait pratiquement l'inverse.

[invitebdaccd77]

Quelles matières (ou particules) sont des réflecteurs de neutrons?
Bref, qu'est-ce qui réflecte les neutrons?

Il ne faut pas voir les réflecteurs à neutrons comme des miroirs. En fait les neutrons sont dévié lorsqu'ils passent proche d'un noyau quelconque. Il peuvent même faire demi tour !!!

C'est comme une boule sur une autre. Si elles ont le même masse on peut faire carreau ! Si la boule projectile est bien plus légère que la cible, elle va rebondir dessus pour repartir dans n'importe quelle direction en fonction de la position du choc.

Lorqu'on utilise un réflecteur, les neutrons vont subir plusieurs déviations pour finalement ressortir du réflecteur d'un côté ou de l'autre du réflecteur (certain s'échappe donc). Dans certain cas le neutron va être absorbé (ou capturé) par le noyau sur lequel il collisionne. Le choix du matèriau réflecteur va donc être de minimiser la probabilité de capture de manière à perdre un minimum de neutron.