Fission

Hervhélium · 04/09/2005, 18h21

Bonjour , je voulais savoir si tous les matériaux dans de certaines conditions , peuvent être fissiles ? Quelles sont les conditions pour qu'un noyaux fissile ? Comme le plomb provient de la désintégration de l'uranium , ne peut-il pas lui aussi être fissile ?

Merci d'avance

Hervé

curieuxdenature · 04/09/2005, 20h13

Bonsoir,

en gros, la fission et la fusion dépendent de la taille du noyau atomique.

Pour des raisons de stabilité nucléaire, il apparait que la fusion concerne plutot les éléments inférieurs à l'atome de fer alors que la fission est privilégiée pour les atomes plus lourds car en principe d'énergie de liaison interne plus faible.

En théorie, donc, on ne parlera pas de fission pour les éléments qui vont de l'Hydrogène au Fer. (En pratique, il y en a peut-être, mais je n'en connais aucun, peut-être des noyaux exotiques, mais qui sont introuvables naturellement.)

De plus, la fission est de plus en plus "facile" pour les éléments qui sont de plus en plus lourds, avec un avantage pour les configurations nucléaires de nombre impair et aussi pour les noyaux dont le nombre de neutrons excède de beaucoup le nombre de protons.

La fission peut être naturelle ou provoquée.
Par exemple, le Thorium 232 est l'élément naturel le plus "léger" à pouvoir fissionner spontanément.

Le Plomb 204 isotope naturel de demi-période de 1.4 10¹⁷ années est déjà trop léger et donc trop peu instable.

Cela dit, en prenant acte que la radioactivité naturelle n'est pas considérée comme une fission. Par exemple, le Rhenium 187 est un isotope naturel qui a une demi-vie de plus de 43 milliards d'années avec une radiaoactivité Béta et Alpha, ce n'est pas une fission.
Dans une fission, les atomes se scindent en parties plus ou moins semblables, donc bien plus gros que les particules Alpha.

http://chimge.unil.ch/Fr/nuc/ressour...2012-court.pdf

Loutchos · 05/09/2005, 12h11

En théorie, si on met le paquet, tous les matériaux sont fissiles...
Mais en pratique la fission est plus facile pour les atomes dits "fissiles"

Blague à part, la fission nucléaire c'est casser un atome en 2 ou plusieurs atomes + petits. On peut "casser" l'atome de plomb à condition de lui fournir l'énergie nécessaire.
Alors que des élément + instables se "casse" spontanément...

gillesh38 · 05/09/2005, 13h47

Pour qu'un noyau soit intéressant pour la fission ,il ne suffit pas qu'il se casse en libérant de l'énergie. Il faut aussi qu'il libère en ce faisant des neutrons qui peuvent également casser d'autres noyaux, entraînant une réaction en chaîne. C'est la combinaison "emission de neutrons + sensibilité à la cassure par les neutrons" qui est assez rare...Par exemple l'U 238 emet bien des neutrons en se cassant mais apres il se contente de les absorber pour donner du Pu239. En revanche le Pu est lui fissile, il sera facilement cassé, mais il faut l'extraire pour recharger une centrale (c'est le principe de la surgénération).

Hervhélium · 05/09/2005, 19h17

Merci pour vos réponses. Je voulais encore savoir comment sont générés les premiers neutrons qui démarre la fission dans les réacteurs nucléaires ?

Merci d'avance
Hervé

Garion · 05/09/2005, 20h16

Par la fission spontanée des atomes (la radioactivité naturelle).

DanielH · 06/09/2005, 14h53

Citation:

Hervhélium:
Je voulais encore savoir comment sont générés les premiers neutrons qui démarre la fission dans les réacteurs nucléaires ?

[/quote]Garion:
Par la fission spontanée des atomes (la radioactivité naturelle).[quote]

Oui sauf que dans la pratique c'est pas terrible si on attend la fission spontanée d'un noyau du combustible. Dans les réacteurs on préfère mettre une source de neutrons spécifique comme le 252Cf. Les neutrons proviennent bien de fissions spontanées mais les flux sont bien plus important.

mach3 · 07/09/2005, 01h10

bonsoir

petite question supplémentaire, le californium 252 (252Cf) n'est pas naturel me semble-t-il (l'uranium 238 étant le plus gros noyau naturel connu, j'entends par naturel le fait qu'on le trouve dans la nature évidemment). Comment le fabrique-t-on??

merci

m@ch3

DanielH · 07/09/2005, 11h03

Par capture neutronique on peut obtenir des noyaux de plus en plus lourds (il y a une limite bien sûre). Le 252Cf est produit dans les réacteurs nucléaire en petite quantité mais c'est suffisant pour en faire des sources très actives.

mach3 · 07/09/2005, 13h11

merci

Hervhélium · 25/09/2005, 14h04

Est-ce que ça serait possible d'accélérer des neutrons ?Pour faire par exemple des fissions sur des matériaux qui ne sont pas fissiles , mais graçe peut-être à la puissance des neutrons puissent quand-même fissionner ??

Merci d'avance
Hervé

curieuxdenature · 25/09/2005, 15h06

Bonjour Hervhelium,

dans les accelerateurs, on le fait indirectement en 'trainant' ceux qui sont liés à l'atome ionisé.
Mais individuellement, c'est la force potentielle de la source de neutrons qui determine leur vitesse, ensuite elle ne peut que décroitre par chocs successifs avec des obstacles qui ne les absorbent pas.

Michel (mmy) · 25/09/2005, 15h16

Bonjour,

Pour revenir au sujet du fil, quelle est la liste des nucléides fissibles comme le présente Gilles, à savoir qui génèrent des neutrons et qui sont sensibles aux neutrons. J'ai trouvé ²³³U, ²³⁵U et ²³⁹Pu. Est-ce tout? (Mes excuses si la réponse est quelque part sur le forum!)

Cordialement,

Odie · 25/09/2005, 15h44

Bonjour,

On peut citer aussi :
²³¹Pa, ²³⁷Np, ²⁴¹Am, ²⁴³Am, ²⁴⁹Cf, ²⁵¹Cf

Hervhélium · 26/09/2005, 18h24

Salut , je voudrais savoir quel est l'atome le plus lourd ? et ses propriétés (fissile?,nombres de protons et de neutrons?)
Merci d'avance
Hervé

roll · 26/09/2005, 18h51

Citation:

Posté par Hervhélium

Salut , je voudrais savoir quel est l'atome le plus lourd ? et ses propriétés (fissile?,nombres de protons et de neutrons?)
Merci d'avance
Hervé

Des atomes on en fabrique tout le temps des plus lourds qu'avant. Je ne sais pas quel est l'atome le plus lourd jamais fait (les atomes en fait car ils ne sont pas fait isoléments) mais il est probable qu' à l'avenir cette limite soit reppoussée...

Hervhélium · 26/09/2005, 19h04

Merci pour ta réponse Roll , et je voulais aussi savoir , si c'est possible de recréer de l'uranium à partir du plomb par capture neutronique ?
Merci d'avance
Hervé

DanielH · 26/09/2005, 20h55

Que de questions Hervhélium !!!

Pour les noyaux fissiles:
Tous les noyaux sont peut ou prou fissile, il suffit de leur injecter suffisemment d'énergie, mais si tu veux savoir quels sont les noyaux fissiles dans un réacteur nucléaire alors seulement le thorium et les plus lourds sont considérés comme fissiles.

Il y a 2 type de noyaux fissiles: ceux qui fissionnent avec un seuil et ceux qui fissionnent sans seuil. Je m'explique: certain noyaux fissionnent dès qu'ils absorbent un neutron quelque soit l'énergie de ce neutrons, même très faible. On dit qu'ils n'ont pas de seuil de fission. Ce sont tous les noyaux plus louds que le thorium et dont le nombre de neutrons est impaire. Les autres ont un seuil de fission, c'est-à-dire qu'il faut que le neutron ait au moin une certaine énergie pour qu'ils fissionnent (quelques centaines de KeV à quelques MeV si tu connais cette unité d'énergie).
Il y a tout fois au moins une exeption avec le plutonium 238 qui à un nombre paire de neutrons et devrait donc avoir un seuil de fission mais en fait il n'en a pas. De ce fait il joue un rôle tout particulier dans les incinérateurs de trans-plutoniens (américium et curium essentiellement)

Petite précision, même les fissiles sans seuil ne fissionnent pas systèmatiquement lorsqu'ils capture un neutron, ils ont une probabilité de fissionner seulement.

Concernant le noyau le plus lourd connue, il me semble qu'il a une charge 116, pour la masse atomique je ne sais pas. Il faut chercher "noyaux super lourds"

Faire de l'uranium avec du plomb est effectivement possible, la preuve, l'uranium existe et il a été produit par capture sucéssif de neutrons à partir du fer !!!

Concrètement c'est très difficile parce qu'il passer par des noyaux de très courte durée de vie et donc arriver à leur faire capturer un neutron avant qu'ils ne se soient désintégrés. Dans l'explosion d'une super nova les flux de neutrons sont considérable et alors c'est possible, dans un réacteur nucléaire on a des flux de neutrons bien trop faible.

Bon, j'espère que ça répond à tes interrogations....