bonjour,
je fais actuellement un tpe sur la bombe atomique, et je n'arrive pas à expliquer avec mes propres mots le sens de "masse critique" et tout ce qui va avec. j'ai regardé les autres pages du forum mais elles ne m'ont pas satisfaites. j'aimerais recevoir une explication incluant "la population de neutrons" car c'est surtout ce qui me gêne.
merci d'avance
Bonjour,
Considérons une petite sphère de Pu239 (bombe de nagazaki).
1 neutron capté par un noyau va libérer 2 à 3 neutrons.
Si tous les neutrons quittent le Pu sans avoir fissionné des noyaux, c'est que la masse de Pu n'est pas assez importante. Sa masse est inférieure à mc.
En effet, plus il y a de matière, plus les chances de collision sont grandes.
La mc est celle qui permet à la fission de s'entretenir exactement.
Dans la pratique il faut utiliser une masse très supérieure à mc et répartir la matière de telle sorte que la fission ne puisse pas s'entretenir.
On peut faire une sphère creuse.
Cette sphère est entourée d'explosif classique.
Son explosion va rassembler le Pu de façon compacte, ainsi la mc sera dépassée.
J'espère avoir répondu à vos préoccupations.
Bonjour
ce qu'on peut aussi dire de la MC c'est que c'est surtout un volume critique, sous forme de boule. Parce que la même masse d'U235 ou de Pu239 laminée sous forme de feuille ne fera jamais une bombe.
D'autre part il faut tenir compte de la possibilité d'utiliser des reflecteurs de neutrons comme le béryllium qui sous forme de couverture de seulement 10 cm fait passer la MC de l'U235 enrichi à 14 kg au lieu de 50.
Dans les mêmes conditions, avec le Pu239 on passe d'une MC de 15 kg à 5 kg.
Une autre méthode employée pour augmenter la MC est d'utiliser le combustible sous forme de poudre, la densité fait que la MC n'est atteinte que par une compression brutale obtenue lors d'une explosion chimique classique.
L'electronique, c'est fantastique.
Bonjour,
Et il faut tenir compte de la section efficace de capture des neutrons. La fission produit des neutrons rapides et ceux-ci sont difficilement capturés par les noyaux. Il faut qu'ils ralentissent (on parle de neutrons thermiques) ce qui ne peut se faire qu'après plusieurs collisions avec les atomes du métal. Cela peut aussi se faire avec un ralentisseur, par exemple du graphite ou de l'eau dans un réacteur nucléaire. Cela permet de mieux contrôler le niveau de criticité (mais il faut aussi des modérateurs pour éviter l'emballement, heu, je ne parle pas des modérateurs de futuramais de barres de berylium par exemple).
eh bien je vous remercie. je vois maintenant parfaitement de quoi il s'agit.
a la prochaine
Bonjour,
J'aimerais savoir qu'est ce qui différencie un accident de criticité (http://fr.wikipedia.org/wiki/Louis_Slotin) où il n'y a pas d'explosion mais forte irradiation, de l'explosion atomique. La source de neutron extérieur est-elle nécessaire en plus de la masse critique pour l'explosion atomique ?
Bonjour
Pour être simple (voir simpliste) la différence entre criticité et bombe atomique est que dans le dernier cas on a un système de détonateur qui rapproche très rapidement deux masses sous critiques en fournissant de l'énergie. Il y aura de toutes façons des neutrons (le Pu par exemple comme le dit Marsan)
Il y a suffisamment d'énergie pour provoquer une explosion.
C'est évidemment la partie détonateur qui est la plus complexe dans une arme.
Dans le cas de la criticité (comme l'accident de tokai mura au Japon en 1999) on atteint la masse critique (après avoir mis trop de matière) et la réaction en chaîne démarre en expulsant des neutrons. On a un flash bleu (en général). la réaction peut d'ailleurs s'arrêter puis reprendre. Mais comme il n'y a pas l'énergie "détonante" il n'y a pas d'explosion.
J'espère avoir préciser simplement les choses. S'il y a des personnes ayant plus de connaissances dans le domaine, ils pourront être plus précis.
KLOUG
si le bérylium est un réflecteur qui permet de diminuer la masse critique, comment ce fait-il qu'il puisse aussi être un modérateur?? je ne saisis pas tout là... ce serait pas le graphite le modérateur et le bérylium l'activateur plutôt?Envoyé par Deedee81
Bonjour,
Et il faut tenir compte de la section efficace de capture des neutrons. La fission produit des neutrons rapides et ceux-ci sont difficilement capturés par les noyaux. Il faut qu'ils ralentissent (on parle de neutrons thermiques) ce qui ne peut se faire qu'après plusieurs collisions avec les atomes du métal. Cela peut aussi se faire avec un ralentisseur, par exemple du graphite ou de l'eau dans un réacteur nucléaire. Cela permet de mieux contrôler le niveau de criticité (mais il faut aussi des modérateurs pour éviter l'emballement, heu, je ne parle pas des modérateurs de futura
Avant ma remarque, je précise que je ne suis pas du tout familier des bombes atomiques...
Je pense simplement qu'il est très facile d'expliciter la phrase "plus il y a de matière, plus les chances de collision sont grandes". En effet, il me semble logique de penser que les neutrons perdus sont ceux qui passeront la surface externe de la sphère. Si l'on compare deux sphères de rayons différents, on peut penser que le nombre de neutrons perdus est proportionnel à la surface extérieure (donc à, si r est le rayon de la sphère), alors que le nombre de neutrons émis est, lui, proportionnel à la masse, c'est à dire au volume (et donc à
Je suis d'ailleurs tout à fait d'accord avec "curieuxdenature". Une feuille laminée ne permettra une réaction en chaîne que si elle est très épaisse !!! Mais là aussi il y aura une masse critique très supérieure à la masse critique d'une sphère. Si la feuille est très fine par rapport à ses deux autres dimensions la plupart des neutrons émis seront perdus !
