Optimisation des centrales nucleaires

[calculair]

bonjour à tous et bonnes fêtes de fin d'année

Ma question concerne le fonctionnement des centrales nucléaires à fission.

1) peut on recharger le coeur sans stopper la centrale. C'est à dire retirer les barres de combustible usées pour y introduire des barres neuves sans arrêter le reacteur.??



2) Les centrales fabriquent des elements radioactifs appelés "dechets"
pourquoi ne peut on pas utiliser ces dechets pour alimenter des reactions de fusions ou de fissions dans des reacteurs appropriés.

Cette energie de radioactivité ne peut elle pas être utilisée ?????

Merci pour vos eclaircissements
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[invite02ee20ef]

[QUOTE=calculair;2095429]bonjour à tous et bonnes fêtes de fin d'année

Ma question concerne le fonctionnement des centrales nucléaires à fission.

1) peut on recharger le coeur sans stopper la centrale. C'est à dire retirer les barres de combustible usées pour y introduire des barres neuves sans arrêter le reacteur.??

Bonjour

En fonctionnement, un réacteur est comme une énorme cocotte minute fermée: Température très élevée (env dans les 300°C) et pression très élevée, pour éviter que l'eau puisse bouillir. Donc, pour recharger, il faut ouvrir cette cocotte minute, donc on est obligé d'arrêter la centrale. Mais même ouverte, il y règne une énergie calorifique résiduelle énorme, qu'il faut évacuer par un caloporteur: l'eau.

[invite02ee20ef]

2) Les centrales fabriquent des elements radioactifs appelés "dechets"
pourquoi ne peut on pas utiliser ces dechets pour alimenter des réactions de fusions ou de fissions dans des reacteurs appropriés.

Cette énergie de radioactivité ne peut elle pas être utilisée ?????


Dans ta question, il y a plusieurs questions :
a) Le combustible usé est enlevé (en partie) de la cuve du réacteur. Dans ce déchet, il y a une part de combustible qui n'a pas fissionner et qui est encore valorisable et recyclable, et une autre part qui est un déchet ultime non recyclable (que l'on va stocker en sécurité). A moins qu'un jour ou puisse trouver un nouveau procédé pour le réutiliser, mais ce n'est pas le cas.
La part valorisable sera extraite du combustible usé et sera mélangé à du combustible neuf.

b) Les réacteurs de fissions et les réacteurs de fusions sont 2 technologies complètement différentes, qui n'ont rien de commun et qui n'utilisent pas le même type de combustible.

La fission: on casse, à l'aide de neutron, des noyaux d'uranium 235 pour en extraire de l'énergie sous forme de chaleur.

La fusion: on fusionne deux type de noyaux entre-eux.

Je te conseil d'aller voir les sites suivants pour plus d'informations sur les réacteurs et la fission:
http://www.cea.fr/jeunes
http://www.areva-nc.fr
http://energies.edf.com/accueil-fr/l...re-120205.html

et ce site pour les réacteurs de fusion:
http://www.itercad.org/interface.php

[KLOUG]

Bonjour

Quelques compléments :

1) peut on recharger le coeur sans stopper la centrale. C'est à dire retirer les barres de combustible usées pour y introduire des barres neuves sans arrêter le reacteur.??

Si c'est un réacteur sous pression comme les centrales nucléaires d'EDF ou un réacteur bouillant comme en Allemagne la réponse est non.
Si c'est un RBMK modèle tchernobyl la réponse est oui
Je part de l'hypothèse d'un REP français.

C'est effectivement une grosse cocotte minute
Les caractéristiques d'un circuit primaire de réacteur 900 MW sont les suivantes :

température entrée : 286 °C
température sortie : 328 °C
volume d*’eau : 274 m3
débit : 64 000 m3/h
épaisseur tuyauterie : 6 à 8,5 cm
pression : 155 bars

Il faut donc arrêter le réacteur (maintenant tous les 12 à 18 mois) pour recharger le coeur du réacteur. Le rechargement se fait par tiers : un tiers de combustible neuf, les deux autres tiers sont déplacés, la partie la plus ancienne mis en entreposage piscine dans le bâtiment prévu pour ça)


2) Les centrales fabriquent des éléments radioactifs appelés "dechets"
pourquoi ne peut on pas utiliser ces dechets pour alimenter des reactions de fusions ou de fissions dans des reacteurs appropriés.

Les déchets sont de forme multiples :
S'il s'agit des produits de fissions dont tu parles (un assemblage combustible voit sa radioactivité passer de 10⁹ Bq état neuf à 10¹⁶ Bq en fin d'utilisation), ils ne peuvent être fissionnés ou fusionnés. Compte tenu de leur nombre de masse c'est impossible.

Si tu parles du plutonium, c'est bien pour cela que la France a choisi de retraiter son combustible pour récupérer l'uranium et le plutonium.
Pas si simple puisqu'il faut l'usine de La Hague pour faire ça. Avec évidemment des problèmes comme tout procédé industriel. la réutilisation du plutonium se fait déjà.
Le combustible mixte (fabriqué à Marcoule par l'usine MELOX) est fournit à certains réacteurs d'EDF.

Le plutonium avait même eu une filière développée qui s'appelait phénix et super phénix mais cette dernière installation a eu des soucis de "plomberie" et de "politique" (pour ne pas rentrer dans une polémique).

A noter que certains modèles de réacteurs dit de 4ème génération vont fonctionner sur exactement le même principe. Nous avons pris quinze ans de retard au risque même de voir les américains nous vendre ce type de réacteur (là aussi je ne polémiquerai pas, j'ai mes idées personnelles).


Cette energie de radioactivité ne peut elle pas être utilisée ?????

Pas forcément. Tout dépend du type de déchets.
Je pourrais être plus complet si tu le souhaites. Passe-moi un petit message sur ma boîte privée si tu veux d'autres éléments.


Bonne année 2009
KLOUG

[A voir en vidéo sur Futura]

[calculair]

Bonjour,

Merci pour vos reponses

Pour la 1° question, concernant le chargement du combustibles.

Je pensais que le circuit de refroidissement n'etait pas en contact direct avec le combustible, ce qui aurait pu permettre sa manipulation sans faire tomber la pression du fluide refroidisseur ( Eau ou autre )
Il semble que la technologie Tchernobil soit comme cela.mais peut être extrapole trop....

Pour la 2° question
Pour ce qui concerne le traitement des dechets, plus le dechet est radioactif, sa durée de vie est courte, mais il est trés energetique pour une masse donnée

Pour les dechets a vie longue, ils sont malheureusement moins energetique pour une masse donnée, mais ça dure très longtemps.

Mise à part l'utilisation de ces dechets pour faire des sources ( pour le medical par exemple ou autre utilisation) pourquoi ne peut on pas les concentrér pour recuperer au moins des calories. ( même si ces noyaux ne sont pas excitables par des neutrons ou autres nucleons )

Mise a part le Fe qui semble etre un puit de potentiel energetique, les noyaux plus lourds sont des candidats de fission et les plus legers des candidats de fusion.

Merci de m'eclairer sur les impossibilités technologiques ou theoriques de ma vue surement simpliste des choses...

[invite02ee20ef]

Bonjour,

Merci pour vos reponses

Pour la 1° question, concernant le chargement du combustibles.

Je pensais que le circuit de refroidissement n'etait pas en contact direct avec le combustible, ce qui aurait pu permettre sa manipulation sans faire tomber la pression du fluide refroidisseur ( Eau ou autre )
Il semble que la technologie Tchernobil soit comme cela.mais peut être extrapole trop....
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Oui et Non:

Il y a 3 circuits de refroidissement, pour les Réacteur à Eau Pressurisé (en France): le 1er et le 2éme sont en circuit fermé, le 3éme est en circuit ouvert avec l'environnement (rivière, mer, ou air)

Le 1er circuit est le circuit primaire: l'eau de ce circuit va tourner dans un circuit clos pour évacuer la chaleur émise par le combustible nucléaire (en léchant les parois des gaines qui contiennent le combustible).
Cette eau primaire va communiquer ses calories à un deuxième circuit, le secondaire, au travers d'un générateur de vapeur.
L'eau du circuit primaire ne rencontre jamais l'eau du circuit secondaire.
La vapeur créée dans le circuit secondaire va alimenter des turbines, puis va se condenser pour réalimenter le circuit secondaire.
Le surplus de calories restantes est évacué par le biais d'un troisiéme circuit: soit par l'eau d'un fleuve ou de la mer, soit par des tours aéroréfrigérantes.

[invite02ee20ef]

Bonjour,

Merci pour vos reponses

Pour la 2° question

....Mise à part l'utilisation de ces dechets pour faire des sources ( pour le medical par exemple ou autre utilisation) pourquoi ne peut on pas les concentrér pour recuperer au moins des calories. ( même si ces noyaux ne sont pas excitables par des neutrons ou autres nucleons )...

Les sources pour le médicale ne sont pas des déchets en soit, comme on peut parler des déchets issus d'un réacteur électrogéne (servant à produire de l'electricité). Les sources médicales sont fabriquées dans des réacteurs spéciaux en activant certains matériaux pour obtenir des sources radioactives. Une fois utilisées, ces sources deviennent des déchets... certaines ont une durée de vie très courtes, de quelques heures à plusieurs jours. Pour le traitement de ces déchets, soit on attend la décroissance totale, soit un organisme spécialisé s'occupe de récupérer et de traiter ces sources qui sont alors un déchet ultime, non réutilisable.

[calculair]

Oui et Non:

Il y a 3 circuits de refroidissement, pour les Réacteur à Eau Pressurisé (en France): le 1er et le 2éme sont en circuit fermé, le 3éme est en circuit ouvert avec l'environnement (rivière, mer, ou air)

Le 1er circuit est le circuit primaire: l'eau de ce circuit va tourner dans un circuit clos pour évacuer la chaleur émise par le combustible nucléaire (en léchant les parois des gaines qui contiennent le combustible).
Cette eau primaire va communiquer ses calories à un deuxième circuit, le secondaire, au travers d'un générateur de vapeur.
L'eau du circuit primaire ne rencontre jamais l'eau du circuit secondaire.
La vapeur créée dans le circuit secondaire va alimenter des turbines, puis va se condenser pour réalimenter le circuit secondaire.
Le surplus de calories restantes est évacué par le biais d'un troisiéme circuit: soit par l'eau d'un fleuve ou de la mer, soit par des tours aéroréfrigérantes.

Bonjour,
La question concerne donc le circuit primaire. Si Le combustible n'est pas en contact direct avec le fluide refrigerant, il peut être accessible sans modifier la circulation du fluide, et cela sans stopper le reacteur.

[YBaCuO]

1) peut on recharger le coeur sans stopper la centrale. C'est à dire retirer les barres de combustible usées pour y introduire des barres neuves sans arrêter le reacteur.??

Bonsoir,

En plus des RBMK, les réacteurs CANDU sont capables aussi de rechargement en continu.
Il faut tout de même noté que même si on ne les appelle pas réacteur à eau sous pression, la cuve est bien sous pression, de mémoire 10 bars pour les CANDU et 60 bars pour les RBMK.
Il faut alors que le système de rechargement du combustible soit dans une gaine sous pression.

Ces types de réacteurs sont peu appréciés du point de vue de la prolifération de matières radioactives. En effet l'arrêt d'un réacteur ne passe pas inaperçu, concernant les REP cela facilite la surveillance des transferts de matières radioactives alors que pour les CANDU ces transferts passent relativement inaperçu, bien pratique si on a des intentions peu louables.


Il me semble aussi que des projets de réacteurs au thorium soient capables de rechargement en continu.

[invite02ee20ef]

Oui et Non:

Il y a 3 circuits de refroidissement, pour les Réacteur à Eau Pressurisé (en France): le 1er et le 2éme sont en circuit fermé, le 3éme est en circuit ouvert avec l'environnement (rivière, mer, ou air)

Le 1er circuit est le circuit primaire: l'eau de ce circuit va tourner dans un circuit clos pour évacuer la chaleur émise par le combustible nucléaire (en léchant les parois des gaines qui contiennent le combustible).
Cette eau primaire va communiquer ses calories à un deuxième circuit, le secondaire, au travers d'un générateur de vapeur.
L'eau du circuit primaire ne rencontre jamais l'eau du circuit secondaire.
La vapeur créée dans le circuit secondaire va alimenter des turbines, puis va se condenser pour réalimenter le circuit secondaire.
Le surplus de calories restantes est évacué par le biais d'un troisiéme circuit: soit par l'eau d'un fleuve ou de la mer, soit par des tours aéroréfrigérantes.

Un beau dessin vaut mieux qu'un grand discours:

[JPL]

Comme je suppose que tu as trouvé cette illustration sur un site, je te demande de mettre le lien plutôt que cette image dont on ne connaît pas l'origine, ce qui n'est pas très respectueux des droits d'auteur.

[invite02ee20ef]

Comme je suppose que tu as trouvé cette illustration sur un site, je te demande de mettre le lien plutôt que cette image dont on ne connaît pas l'origine, ce qui n'est pas très respectueux des droits d'auteur.

Ooops !

C'est réparé:
http://www.ecolo.org/base/basefr.htm