Fission spontanée de l'uranium 235

[MonsieurPixel]

Bonjour/Bonsoir,

J'étais en train de me renseigner sur la radioactivité, et cela mon bien entendu amené en me renseigner sur le fonctionnement d'une centrale nucléaire.

J'ai alors découvert les REP et leur fonctionnement, le démarrage des fissions, l'enrichissement de l'uranium, le démarrage de la réaction, le contrôle de celle-ci...

Mais j'ai aussi appris que L'uranium 235 était un des atomes pouvant avoir une fission spontanée, plusieurs questions me sont alors venus :
- Pourquoi utilise-t-on le californium pour démarrer les centrales si l'U235 peut le faire lui-même ?
- N'est-il pas dangereux de transporter ces "pastilles" de 7g du235 alors qu'elles peuvent lancer une réaction non contrôlée ?

Et aussi une question plus éloigné du sujet:
- Pourquoi le déchet principale des centrales qui, il me semble, est l'U238, est-il dangeureux ? Sa demi vie étant de plusieurs milliards d'années, son émission n'est elle pas faible ?

Voilà les deux questions qui me dérangent et auxquelles je ne trouve pas de réponse !

Ps: merci a ce forum qui m'a beaucoup appris et que je viens de découvrir.

En attente de vos réponses, qui je l'espère seront nombreuses !
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[moco]

Tu peux conserver de l'Uranium-235 pur sans problème, tant que la masse n'atteint pas la masse critique de 17 kg (valeur à vérifier). Pour des échantillons plus légers, la fission spontanée produit des neutrons, qui produisent d'autres fissions, qui émettent d'autres neutrons. Mais très vite, cette réaction en chaîne produit des neutrons qui sortent de l'échantillon et se perdent. L'Uranium s'échauffe un peu, mais il n'explose pas.
Par contre, si tu dépasses cette masse critique, et que tu entoures le morceau d'une couche de graphite qui renvoie les neutrons vers l'intérieur, la réaction en chaîne démarre, créée 3, puis 9, 27, 81, etc. neutrons. Et la réaction en chaîne ne s'arrête pas. Comme chaque fission dégage un peu de chaleur, la chaleur produit par cet enchaînement de fissions porte l'uranium à une telle température, qu'il fond, bout et explose : c'est la bombe atomique.

Ceci dit, l'Uranium 238 n'est pas le principal déchet de la fission de l'uranium-235 !

[MonsieurPixel]

Tout d'abord merci pour ta réponse !

Ensuite, j'avais cru comprendre que ce n'était pas de l'uranium pur mais /pour le contrôle du système/ un uranium "purifié" qui contient du 235, du 238 et du 239 ?
Enfin, saurais-tu quel est le principale déchet ? (J'ai vue que 96% était ré-utilisé)

Merci encore !

[pm42]

Question : ça suffit la couche de graphite ? J'avais l'impression qu'il fallait comprimer aussi. Bon, mes connaissances sur le sujet datent un peu.

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Dansles centrales nucléaires on utilise de l'uranium enrichi qui contient environ 5% de U-235. Le reste est de l'Uranium-238. Mais pour faire une bombe atomique, il faut utiliser de l'U-235 presque pur, avec une faible teneur en U-238.
Dans les centrales nucléaires, le principal déchet est U-238 bien sûr. Mais pas dans les bombes atomiques, où le principal déchet est l'U-235 qui n'a pas explosé.
Le manteau de graphite sert à réfléchir les neutrons et à les ralentir aussi. En effet, la réaction de fission marche bien mieux avec des neutrons ralentis. Ceux qui sortent d'une fission sont trop énergiques. Ils manquent trop souvent leur cible, qui est le prochain noyau d'uranium-235.

[Sethy]

L'uranium 235 se désintègre (entre autre) en Baryum et Krypton.

[MonsieurPixel]

Merci pour votre participation encore une fois.

Et sinon, pour cette histoire de demi vie de 4.4 milliards d'année ?

[invite07941352]

Bonsoir,
La période de l'Uranium 238 est de 4.4688 10⁹ ans . il n'est pas "très" dangereux , il y en a dans votre jardin , puisqu'il il y a de l'Uranium naturel .
Il a eu quelques applications civiles ( quille de voilier, lests de Boeing ) , mais plus maintenant , et des applications militaires moins nobles ...
Les milliers de tonnes provenant du retraitement du combustible nucléaire usé , sont stockées sans difficulté particulière .
L'Uranium 238 n'est pas un déchet ultime et ce n'est pas un déchet tout court .
Il sert et servira (sûrement) à produire le combustible des réacteurs à neutrons rapides .

[MonsieurPixel]

Mais alors pourquoi ces "quarantaines" pour ces déchets ?

[Sethy]

Il y a plusieurs raisons. Le mieux est de comparer une réaction nucléaire avec une avalanche. D'abord, une grande partie de la neige glisse en une fois. Mais après, il subsiste de nombreuses zones instables qui glisse plus ou moins rapidement.

Ici, c'est la même chose. Une grande partie de l'énergie est libérée instantanément mais il y a production de nombreux produits de fissions qui ne sont pas stables eux mêmes. Certains ont une durée de vie de quelques minutes, d'autres de plusieurs décennies. Mais quand ils se désintègrent à leur tour, ils ne fournissent pas non plus de produits stables. Ceux-ci vont se désintégrer à leur tour et ainsi de suite, jusqu'à obtenir des produits stables.

[MonsieurPixel]

Mais si la fissions se produit rarement (ce qui est le cas ici vue la demi vie), cela n'est pas censé être bénin ?

[Sethy]

Mais si la fissions se produit rarement (ce qui est le cas ici vue la demi vie), cela n'est pas censé être bénin ?

Les minéraux dans la nature contiennent un peu de tous les éléments en même temps. De l'Uranium 238 en majorité, un peu de 235U, un peu de Radium, un peu de Thorium, du Radon, etc. Une partie de ceux-ci à une période de demi-vie beaucoup plus courtes que des milliards d'années. Le même noyau peut subir plusieurs désintégrations de suites.

D'autre part, le danger de la radio-activité est qu'il n'y a pas de seuil, comme avec d'autres poisons.

A la limite, un seul rayon peut provoquer un cancer. Evidemment, au plus on en encaisse, au plus on augmente le risque. Mais à la limite, un seul pourrait suffire.

[invite07941352]

Mais alors pourquoi ces "quarantaines" pour ces déchets ?

Re,
Pour ce qui concerne les vrais déchets ultimes , je vous renvoie à cette discussion : http://forums.futura-sciences.com/ph...nucleaire.html

Pour le 238U , il n'est pas "en quarantaine " , il est stocké en attente d'utilisation future comme combustible .
Comme il est très légèrement radioactif, il n'est pas remis dans le public et pourquoi faire ???
Il n'aurait pas d'application pratique utile .
L' Uranium naturel de votre jardin , c'est d'abord de l' U238 ( à 99.28 % !!! ) .

[moco]

Sethy confond radioactivité et irradiation, c'est-à-dire la cause et l'effet. Il faut bien dire que cette confusion est fréquente.

D'autre part, l'affirmation de Sethy, selon laquelle il n'y a pas de limite inférieure aux effets des irradiations, n'a jamais été démontrée, pour la raison fort simple que c'est presque impossible de recevoir une dose nulle de radiation. Nous sommes sans cesse soumis à l'irradiation des rayons cosmiques. Il existe même des études qui tendent à montrer que les très petites doses d'irradiation sont inoffensives, même si elles sont un peu supérieures à l'effet des irradiations naturelles.

[invite07941352]

Sethy confond radioactivité et irradiation, c'est-à-dire la cause et l'effet. Il faut bien dire que cette confusion est fréquente.

D'autre part, l'affirmation de Sethy, selon laquelle il n'y a pas de limite inférieure aux effets des irradiations, n'a jamais été démontrée, pour la raison fort simple que c'est presque impossible de recevoir une dose nulle de radiation. Nous sommes sans cesse soumis à l'irradiation des rayons cosmiques. Il existe même des études qui tendent à montrer que les très petites doses d'irradiation sont inoffensives, même si elles sont un peu supérieures à l'effet des irradiations naturelles.

Re,
Exactement ; Et plus que l'irradiation cosmique, je dirai l'irradiation naturelle : http://rayons-x-imagerie-medicale.e-...naturelle.html

[MonsieurPixel]

D'accord, merci beaucoup pour toutes vos précisions !