Faire exploser une centrale Nucléaire.

[Netzach]

Salut !

Je me posais la question car ayant joué à Final Fantasy 7, je trouvais le scénario un peu biscornu et je voulais savoir si fondamentalement, c'était possible et si oui, par quel moyen y accéder ? Non pas que je fomente une quelconque attaque terroriste, mais comme je n'y connais pas des masses dans les phénomènes physiques nucléaires, j'aurai voulu avoir l'aide de connaisseurs.

Pour ma part, j'aurai bien du mal à imaginer cela possible, déjà parce que le coeur est recouvert d'eau bouillante et même s'il venait à entrer en fusion, la matière fissile ne serait-elle pas perméable à toute explosion ou, pour le prendre très simplement : Centrale nucléaire = Bombe atomique ?

Merci de vos réponses
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[PPathfindeRR]

Bonjour,

heu... tu as des projets ?
Laisse tombé, ce sera trop difficile !

Je ne connais pas le scénario de ton jeu, mais,
Plus sérieusement, il est très peu probable de faire exploser une centrale, une explosion de type "bombe atomique".
Le pire envisageable est une détérioration du cœur d'un réacteur, qui selon la gravité des dégâts, peut libérer de grande quantité d'éléments radioactifs...
comme par exemple : Tchernobyl, Fukushima, etc...

La cause d'une éventuelle explosion d'un réacteur, la plus probable, correspondrait plutôt à un problème de surpression causer par l'augmentation brutale et/ou trop élevé de la température (type cocote minute) ;
D’où justement l’intérêt de refroidir continuellement le réacteur

Pour comprendre un peu mieux, il vaut mieux avant tout se pencher un peu sur le principe du fonctionnement d'une centrale (bon ... après, je ne suis pas expert en énergie atomique).

Le principe de base est similaire à toute centrale thermique, utilisant comme combustible : gaz, pétrole, charbon... pour produire de l'électricité.
Pour une centrale nucléaire, son combustible est l'uranium 235 (un isotope de l'uranium), qui lui est fissile contrairement à l'uranium 238 qui ne l'est pas.

Le principe de base du fonctionnement est de créer de la chaleur (grâce à la fission dans ce cas-ci) pour chauffer de l'eau est donc créer de la vapeur.
La vapeur qui entrainera des turbines et ainsi faisant fonctionner à leur tour des alternateurs qui produiront du courant électrique.

Concernant le cœur nucléaire :
L'uranium est sous forme de petits palet est assemblé les uns sur les autres pour former de longues barres (barre de combustible U235).
Ces barres sont réunie ensemble à la verticale (en grappe) dans une enceinte interne (une espèce de cuve) et "isothermique" (le cœur du réacteur).
L'eau pénètre dans la cuve et est chauffée à son passage.

Concernant la fission :
Un noyau atomique d'uranium est bombardé par des neutrons, ce qui déstabilisera son noyaux et causera sa fission en deux noyaux plus léger (krypton 94 et Baryum 140).
La fission d'un atome d'uranium (U235 ) libère également 3 neutrons, qui à leur tour vas fissionner l'uranium environnant, et ainsi de suite... une réaction en chaine.

Bien-sure cette réaction en chaine est contrôlée !
On introduit plus ou moins (selon la température désiré) un nombre de barre de contrôle, enfilé entre les barre d'uranium.
Ces barres de contrôle sont généralement composée de carbure de bore (si je ne me trompe pas), qui à la particularité d'absorber les neutrons produit par la fission et ainsi réduire les réaction nucléaire (la fission de l'uranium).

On descend ou remonte une ou plusieurs barre de contrôle, on attend un petit instant, et la quantité de réaction nucléaire désirée survient.

C'est d'ailleurs par ce système (barre de contrôle) et la négligence du personnel qui à causé l'accident de Tchernobyl.
Si ma mémoire est bonne,
Lors d'un test (cas de panne du réseau électrique) il ont diminué le régime des réacteurs au plus bas (en plongeant un maximum de barre de contrôle), mais le personnel à négligé l'instabilité du réacteur à bas régime et par la suite un empoisonnement au xénon du cœur, le test capotant et maintenant proche d'une véritable catastrophe, le personnel, au lieu d’arrêter le réacteur, ont plutôt une le malheur de vouloir le relancer ! (ce qui était d'ailleurs le but du test ! prouver que le réacteur peut être tout à fait contrôlé à bas régime)
Relancer le réacteur (les réaction nucléaire) prend un peut de temps, et je ne sais pas pour quelle raison, il on retiré plus de barre de contrôle qu'autorisé pour relancer le cœur le plus vite possible.
Une fois la réaction en chaine partie il était trop tard, la réaction s'est emballer et le réacteur à surchauffé ! le personnel n'arrivant plus à faire redescendre une bonne partie des barres de contrôle (coincé par la déformation des structures métalliques sous l'effet de la chaleur) augmentant la température de l'eau puis la pression de la cuve, à fini par provoquer l'explosion de la cuve elle-même (effet cocote minute) et le soulèvement de la dalle supérieur (qui sert d'enceinte de confinement externe).. mettant son cœur à l'air libre !

Aujourd'hui, tout les organes, circuit d'eau, réseau électrique, etc... permettant le bon contrôle d'une centrale sont maintenant indépendant, afin d'éviter une panne générale de tout le système !

Après tout le système peut devenir défaillant voir incontrôlable suite à un accident, incendie, etc... mais peu probable et si tel est le cas, généralement contrôle assez rapidement !
(Pour ma part, j'ai déjà assisté à un tel événement étant jeune, un incendie soudain ce déclare à la centrale de Graveline alors que je me promenais sur la plage)

"Organes indépendants et si accident alors généralement contrôlé"
sauf dans certain cas extrême et malheureux, comme par exemple : pour Fukushima !

Bref... tout ça pour dire que lors d'un accident ou éventuel crash d'avion ou terrorisme, etc... ce qui redouté, n'est non pas une explosion (type bombe atomique) mais une destruction ou petite explosion qui endommagerait sérieusement un/des réacteurs de la centrale... et donc laisserait s'échapper de grande quantité d'éléments radioactifs dans l'atmosphère !

Bon, comme j'ai dit, je ne suis pas expert en nucléaire, j'ai donc pu me tromper sur quelque point.

[Netzach]

Merci pour cette explication et la relation avec les évènements précédents de notre histoire ! Je sais à quoi m'attendre désormais.

Je m'attendais à des réactions (des utilisateurs, pas nucléaires ) plus sarcastiques. Heureux de constater qu'il n'en est rien !

Au revoir.

[PPathfindeRR]

Re-

Au fait, quand j'ai dit : Laisse tombé, ce sera trop difficile !
Je faisais allusion à la différence de conception entre une centrale nucléaire et un bombe atomique.

Serte, une bombe atomique fonctionne également grâce à cette réaction en chaine, mais,
Lors d'une fission, cela libère beaucoup d'énergie, et donc si la fission est trop importante, elle a tendance à dispersé la matière fissile environnante, ce qui réduit les réactions suivante... la vitesse de ces réactions.
l’intérêt d'une bombe et justement d'accélérer ce processus.
L'architecture d'une bombe, comporte par exemple des surfaces réfléchissantes (les neutrons réfléchissent sur cette surface) pour être renvoyer le plus possible et le plus rapidement sur la matière fissile interne.
Une structure et architecture qui permet de créer la fission de plus d'atome au même instant (avant qu'ils se disperse par le souffle).

Deuxièmement, il faut savoir qu'une fission ne libère pas exactement 3 neutrons mais entre 2 et 3, et pas au même instant.
c'est ce qu'on appelle le bilan neutronique : http://fr.wikipedia.org/wiki/Fission...an_neutronique
C'est la raison pour laquelle, qu'on n'utilise le plutonium à la place de l'uranium pour les bombes, car le bilan est meilleur.

enfin bref... par le fait qu'une centrale et une bombe ont une architecture très différente, il serait très difficile voir impossible de transformer une centrale en bombe !

[A voir en vidéo sur Futura]

[PPathfindeRR]

Je m'attendais à des réactions (des utilisateurs, pas nucléaires ) plus sarcastiques. Heureux de constater qu'il n'en est rien !

Ça peut arriver lorsque la question est injustifiée ou un délire purement fantaisiste ... Ce qui n'est pas le cas ici.

Le public, n'ayant pas forcément de grandes connaissances en détails sur les technologies nucléaires (et moi de même) et avec tous les accident survenus alors qu'il a été dit (dans le passé), soit par les politiques, soit par les industriels eux-même, "ne vous inquiétez pas, aucun danger, on maitrise !"
Il est tout à fait justifié de se poser des questions sur la sureté nucléaire et les pires scénarios que l'on peut envisager.

c'est pour la raison, que j'ai préciser la distinction du principe de fonctionnement d'une centrale et celle d'une bombe, et donc écarter (je pense) ce genre d'hypothèse de bombe atomique liée à une centrale nucléaire (qui ne servent pas les mêmes intérêt et ont donc une architectures et efficacité/utilité différentes).

[MadMarx]

Concernant la fission :
Un noyau atomique d'uranium est bombardé par des neutrons, ce qui déstabilisera son noyaux et causera sa fission en deux noyaux plus léger (krypton 94 et Baryum 140).
La fission d'un atome d'uranium (U235 ) libère également 3 neutrons, qui à leur tour vas fissionner l'uranium environnant, et ainsi de suite... une réaction en chaine.

Quand est ce que le plutonium est produit du coup ?

[JPL]

À cause de la présence d'uranium 238 non fissile.

[PPathfindeRR]

Quand est ce que le plutonium est produit du coup ?

Heu... là, je risque peut-être de me tromper

Je pense que c'est du à une désintégration beta :
Une désintégration bêta c'est lorsqu'un proton se change en neutron ou l'inverse, un neutron se change en proton ; On les différencie et les nomme beta+ ou beta-

Pour qu'un neutron (de charge électrique neutre) devienne un proton (de charge électrique positive), ce neutron doit évacuer une charge électrique négative ;
cette désintégration émet donc un électron (de charge électrique négative) et un anti-neutrino, c'est une désintégration beta-

Pour qu'un proton (de charge électrique positive) devienne un neutron (de charge électrique neutre), ce proton doit évacuer une charge électrique positive ;
cette désintégration émet donc un anti-électron ou "positron" (de charge électrique positive) et un neutrino, c'est une désintégration beta+

Les barres de combustible sont composées d'uranium 235 (fissile) mais également d'uranium 238 (non fissile), le numéro correspond au nombre de masse A, soit le nombre de proton et neutron).

Lorsqu'un atome U238 (92 protons et 146 neutrons) capture un neutron (émis par la fission du U235), il devient temporairement un atome d'uranium U239 (toujours 92 protons mais 147 neutrons).
Etant instable, il survient alors deux désintégration B- qui changera la nature (carte d'identité) de l'atome (défini par son nombre de proton, numéro atomique Z) :
deux neutron se change en deux proton ce qui nous donne du plutonium Pu239 (94 protons et 145 neutrons).

bon, je répète, je ne suis pas expert en nucléaire et peut-être me tromper sur quelque point !

[PPathfindeRR]

Re-

Par contre si le plutonium 239 capture encore un neutron, le noyau va se fissionner, le plutonium Pu239 est fissile.
C'est le combustible utilisé pour les bombes nucléaires

[Pio2001]

Bonjour,
Lors de la catastrophe de Fukushima les actualités ont parlé de l'inquiétude que le corium atteigne une densité critique, à partir de laquelle la réaction nucléaire s'auto-entretiendrait.
On dit aussi que cette éventualité a fait paniquer les ingénieurs qui étaient sur place à Tchernobyl.

Est-ce fondé, et que se passerait-il si c'était le cas ?

[PPathfindeRR]

Bonjour,
Lors de la catastrophe de Fukushima les actualités ont parlé de l'inquiétude que le corium atteigne une densité critique, à partir de laquelle la réaction nucléaire s'auto-entretiendrait.
On dit aussi que cette éventualité a fait paniquer les ingénieurs qui étaient sur place à Tchernobyl.

Est-ce fondé, et que se passerait-il si c'était le cas ?

Heu, là pareil, je ne suis pas certain de ma réponse...
Des interventions de personne plus calé dans le forum, me conforterait un peu !

La fusion du cœur (qui n'a rien a voir avec la fusion nucléaire, on s'en doute bien !) :

Lorsque le réacteur est entier, du moins pas trop endommagé, alors on peut encore le contrôler (plus ou moins).
Mais si le système de circuit d'eau est endommagé, suite à l'accident, alors le cœur risque de ne plus être correctement refroidi.
puis déformation des structure et j'en passe.... A partir de là, je ne connais pas trop les procédures à suivre !

Mais si jamais la température monte trop haut, alors les armatures métallique et le combustible lui même (qui n'est autre que du métal également) vont se mettre à fondre.
On appelle cet événement : la fusion du cœur et cette "fondue" d'armature métallique et combustible ce nomme le corium.

A ce stade là, on peut comprendre, que si la cuve se perce, les ingénieurs panique un peu !
car plus de barre de contrôle, plus d'eau, plus de cuve... plus rien pour contrôler la fission.
on se retrouve juste avec un magma (le corium) par-terre dont les éléments (uranium 235) continu à fissionner... soit une réaction en chaine mais cette fois qui n'est plus du tout contrôlée !
Dans un tel cas, il ne reste plus qu'à attendre la fin de ces réactions nucléaires (fissions) et émettant un taux important de radioactivité dans l'air !
La seule chose qui resterait à faire dans un tel cas, à la limite, ce serait de le recouvrir en attendant... pour limiter un peu la propagation de la radioactivité.

[stefjm]

http://fr.wikipedia.org/wiki/Syndrome_chinois

[samailloute]

Donc le plus facile pour faire péter la centrale est de fermer le robinet d'alimentation d'eau. Si la centrale est arrêtée, il n'y a plus de possibilité d'évacuer l'énergie.

Depuis Fukushima, on sait qu'une centrale à l'arrêt peut être plus dangereuse qu'une centrale qui produit de l'électricité.

[FC05]

Depuis Fukushima, on sait qu'une centrale à l'arrêt peut être plus dangereuse qu'une centrale qui produit de l'électricité.

Il serait plus exact de dire "que l'on vient d'arrêter" que "à l'arrêt". En "on" le savait avant, sinon "on" ne prendrait pas la peine de refroidir le coeur pendant la phase d'arrêt.

[Claude4934]

Bonjour, Deux autres scénarios bien catastrophiques :
Ou un Boeing bourré d'explosifs envoyé s'écraser sur une centrale, genre remake des tours jumelles aux USA (Terrorisme prévisible)
Ou encore, peut-être moins probable, une météorite de la taille seulement d'une voiture qui s'écrase dessus.................( prévisible très peu de temps à l'avance et guère de solutions envisageables ou envisagées ??)
OK, je regarde trop de films catastrophes mais est ce vraiment impossible ??

[JPL]

Tout est possible, y compris de te faire tuer en franchissant un carrefour au feu vert. Tu ne franchis jamais de carrefour ?

[VirGuke]

D'autant plus que ces deux scénarios ne créeraient pas une explosion nucléaire, ils se contenteraient de disperser le combustible (ce qui est un peu emmerdant quand même j'en conviens).

Il me semble que le scénario du boeing a été envisagé, quant à celui de la météorite il est risible.
Juste pour comparaison, paris existe depuis l'antiquité, combien de météorites ont fait des dégâts dans la ville?

[NicoC14]

Bonjour,

Il est tout à fait possible qu'une météorite heurte une centrale nucléaire.. mais cela n'arrivera pas (héhé)

Pour ce qui est de l'impact d'un avion, les enceintes de confinement sont à priori prévues (notamment dans leur forme) pour que cela, d'une part leur occasionne le moins de dégâts possibles, et d'autre part ai tendance à faire s'effondrer l'enceinte sur elle-même de façon à minimiser l'éventuelle dispersion du combustible.

[Claude4934]

La chute d'une météorite risible ???? Il nous en tombe dessus pourtant régulièrement
http://www.meteorite.fr/pagehtml/44impact.htm
Qui te dit qu'un jour, on n'aura pas la grosse, la méchante qui nous arrivera dans la tronche. OK, qu'elle tombe pile poil sur une centrale doit être de l'ordre de 1 pour X milliards de "mal"chance, mais que savons nous de l'avenir ??? En tous cas, ça ne m’empêche pas encore de dormir.
Et pour répondre à JPL: pour traverser un carrefour, je ferme les yeux, respire un grand coup .......... et je fonce Je sors
Bonne nuit

[samailloute]

Le combustible d'une centrale à l'arrêt doit aussi être refroidit, si on le laisse dans la centrale comme au mont d'arrée, elle doit être aussi dangereuse en cas d'arrêt du refroidissement ?
En fait il semble que l'on ne puisse pas arrêter la fission nucléaire naturelle, mais seulement arrêter d'utiliser cette énergie disponible pour faire de l'électricité.

[obi76]

En fait il semble que l'on ne puisse pas arrêter la fission nucléaire naturelle,

Non mais on peut très fortement la réduire

mais seulement arrêter d'utiliser cette énergie disponible pour faire de l'électricité.

Oui donc quand il y a un problème, on débranche et hop, plus de soucis Ce n'est pas vraiment comme ça que ça marche. On ajoute des modérateurs pour réduire les réactions dans le coeur, le reste de la chaleur résiduelle doit être évacuée. Soit la convection naturelle dans le coeur est suffisante, soit pas et dans ce cas c'est pour ça qu'il y a des pompes de secours (qui à Fukushima n'ont pas marché, puisque ces andouilles les ont mise sur le sol au lieu des toits...).

[stefjm]

Non mais on peut très fortement la réduire



Oui donc quand il y a un problème, on débranche et hop, plus de soucis Ce n'est pas vraiment comme ça que ça marche. On ajoute des modérateurs pour réduire les réactions dans le coeur, le reste de la chaleur résiduelle doit être évacuée. Soit la convection naturelle dans le coeur est suffisante, soit pas et dans ce cas c'est pour ça qu'il y a des pompes de secours (qui à Fukushima n'ont pas marché, puisque ces andouilles les ont mise sur le sol au lieu des toits...).

Bah, de toute façon, il n'y avait plus de courant, même plus celui produit par la centrale...

[obi76]

Bah, de toute façon, il n'y avait plus de courant, même plus celui produit par la centrale...

Ce sont des moteurs diesel (quand même...)

[stefjm]

Ce sont des moteurs diesel (quand même...)

J'ai souvenir qu'il avait fallu tirer des lignes pour réalimenter le truc.

[obi76]

Sûrement pas pour ces pompes là...

[FC05]

Le combustible d'une centrale à l'arrêt doit aussi être refroidit, si on le laisse dans la centrale comme au mont d'arrée, elle doit être aussi dangereuse en cas d'arrêt du refroidissement ?
En fait il semble que l'on ne puisse pas arrêter la fission nucléaire naturelle, mais seulement arrêter d'utiliser cette énergie disponible pour faire de l'électricité.

Ca dépend. Au début il y a beaucoup de produits de fission qui sont radioactifs et qui dégagement une énergie considérable. On parle d'arrêt chaud. Puis ces composés ayant des périodes courtes et n'étant plus créés, il disparaissent laissant les composés ayant une période plus longue. La puissance est alors moins grande et l'énergie s'évacue naturellement. On a un arrêt froid.

Concernant la fission nucléaire naturelle de 235U, elle représente de l'ordre de 2.10^-7% de la désintégration alpha. Alors c'est vrai que l'on ne peut l'arrêter, mais ça ne représente quasiment rien en terme d'énergie. Ceci n'est pas une énergie qui est utilisée pour faire de l'électricité.

[SK69202]

Faire exploser une centrale Nucléaire.

Attaquer le "contrôle commandes" et la source froide, le reste suivra...

[obi76]

Attaquer le "contrôle commandes" et la source froide, le reste suivra...

Ca dépend des centrales...

[JPL]

Bon, comme cela n'a plus rien de ludique je transfère le sujet en Physique.

[invite07941352]

Pourquoi ça tombe sur nous ??? Merci du cadeau , JPL !!!