Bonjour à tous
Questions naïves et curieuses : (1) Pourquoi une centrale nucléaire ne peut pas exploser comme une bombe nucléaire ? (2) Si explosion d'une centrale, les dégâts sont-ils similaires à celui d'une bombe atomique ? (évidemment, sans l'effet de souffle et thermique).
Merci de m'apporter une réponse adaptée à ma totale ignorance en physique.
Cordialement
Parce que c'est incroyablement compliqué de faire une bombe nucléaire : on utilise un type d'uranium "plus radioactif" que celui d'une centrale et on le compresse énormément avec des explosifs (version simple).Envoyé par philippedelimoges
Non. Une bombe atomique fait justement le plus gros de ses dégats en avec le souffle, la chaleur, etc.
Une centrale explose de façon normale mais cela rejette dans l'environnement une quantité importante de saloperies radioactives qui peuvent contaminer le sol et le reste pendant longtemps.
Par ex, on vit sans problème à Hiroshima et Nagasaki alors qu'autour de Tchernobyl, il y a tout une zone interdite.
P.S : j'ai volontairement fait au plus simple et bien sur, la réalité est plus nuancée, plus compliquée.
Bonjour,
une bombe nucléaire et une centrale nucléaire ne marche pas avec le même combustible. Dans une centrale, le combustible est légèrement enrichi (de l'ordre de 5% d'U235), dans une bombe on dépasse allègrement les 90%. Et il faut un enrichissement suffisamment élevé pour qu'une réaction en chaîne telle que dans une bombe puisse se produire.
La question dans le nucléaire civil s'est posée lors de l'accident de TMI, où la fonte totale du coeur a soulevé la question du regroupement de l'U235 dans le corium, dans l'hypothèse où la concentration de celui-ci deviendrait tel que la masse critique soit atteinte. La réponse est non.
EDIT : grillé
\o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/
Bonjour ,
Physiquement , la masse critique d'un réacteur de centrale nucléaire est dispersée sur un grand volume , les conditions critiques assurant la réaction en chaîne sont très difficiles à atteindre , et à maintenir . L'énergie ne peut pas se dégager en des temps très courts ( moins de la milliseconde ), ce qui fait la puissance des bombes .
Au pire , par manque de refroidissement , le cœur des réacteurs des centrales peut fondre en produisant des dégâts considérables et irréversibles , telles les 3 centrales de Fukushima .
+1 ,
l'explosion de Chernobyl fut provoquée par une bulle d'hydrogène (selon les infos)
mais en aucun cas une explosion atomique.
[b]le bon sens est un fardeau, car il faut s'entendre avec ceux qui ne l'ont pas [/b]
De ce que j'en sais c'est plutôt la vapeur qui a été la force motrice des dégâts.+1 ,
l'explosion de Chernobyl fut provoquée par une bulle d'hydrogène (selon les infos
mais en aucun cas une explosion atomique.
Vapeur crée par l'apport d'énergie dû à l'emballement du réacteur.
"La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick
Oui, bulle de vapeur pour Tchernobyl et explosion de l'hydrogène pour Fukushima.
\o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/
Ce point me semble discutable : il a fallu moins de temps pour mettre au point une bombe A que pour mettre au point un réacteur. Contrôler la fission est plus compliqué que de la provoquer de manière incontrôlée.
C'est valable aussi pour les réactions de fusion : 60 ans après la version "non contrôlée" on a pas encore mis au point la version "contrôlée".
vapeur d'eau décomposée par radiolyse ( la chaleur) , et recombination brutale O2 + H2
tu me dira que c'est du pinaillage
les dégâts étaient là
[b]le bon sens est un fardeau, car il faut s'entendre avec ceux qui ne l'ont pas [/b]
Pour Fukushima oui, pas pour Tchernobyl. Mais oui, le résultat est le même...vapeur d'eau décomposée par radiolyse ( la chaleur) , et recombination brutale O2 + H2
tu me dira que c'est du pinaillage
\o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/
C'est le cas a Fukushima, Chernobyl, je pense aussi que c'est de la vapeur.l'explosion de Chernobyl fut provoquée par une bulle d'hydrogène (selon les infos
https://www.youtube.com/watch?v=haUawwm7l4k
T-K
If you open your mind too much, your brain will fall out (T.Minchin)
Salut,
Deux petites infos. L'essentiel ayant été dit.
- On parle d'uranium (ou plutonium) de qualité militaire.
- une des difficultés dans une bombe est que le début de l'explosion ne souffle pas totalement le reste du combustible, ce qui diminuerait fortement sa puissance. On atteint cela par divers procédés (comme dit plus haut, forte compression, mais aussi géométrie particulière pour avoir implosion,...)
Et évidemment le combustible dans une centrale n'a pas la disposition appropriée pour ça (et même le contraire, les barres de combustibles étant espacées et pas entassées).
Donc l'hydrogène leur a donné des vapeursl'explosion de Chernobyl fut provoquée par une bulle d'hydrogène (selon les infos
Avant de sortir il est intéressant de voir les autres accidents :
- Three Mile Island, pas d'explosion : "juste" une fuite.
- Accident de Fleurus (près de chez moi), fuite aussi, même pas de réacteur ! Mais depuis on a reçu de l'iode
Mine de rien la liste des accidents est assez phénoménales :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Liste_...ucl%C3%A9aires
Mais jamais un BOUM de type nucléaire.
Si on dresse la liste des sites contaminés (accidents mais aussi futs jetés en mer, sous-marin qui ont coulés, etc...) la planète entière est constellée de points (cartes faciles à trouver sur internet).
Si on rajoute les accidents bactériologiques (peu connus, secret défense !), les accidents chimiques (trèèèès nombreux : Bophal, Cévézo, AZT, Halifax (*) etc...
(*) la plus grosse explosion non nucléaire d'origine humaine de tous les temps, ceci dit avec AZT c'était "pas mal" aussi !
On ne peut s'empêcher de dire que nous sommes l'espèce intelligente la plus stupide de toute l'évolution
Bon, désolé, je suis sorti un peu du sujet mais c'était à titre de comparaison et puis comme je l'ai dit, je sors
Dernière modification par Deedee81 ; 28/03/2019 à 08h32.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Les moyens mis pour faire la bombe A étaient hallucinants dans un contexte d'urgence très fort. On parle d'une nation capable de bobiner des électro-aimants avec 14000 tonnes d'argent juste pour enrichir l'uranium : https://www.americanscientist.org/ar...hattan-project. Cela donne une idée de l'implication de tout l'Etat.
Aujourd'hui encore, cela nécessite les ressources d'un Etat et cela prend des années voire des décennies et ce alors que les principes théoriques se trouvent en grande partie dans pas mal de bouquins.
Alors que, un peu avant, en Allemagne, une percée avait été faite dans le domaine de l'enrichissement par centrifugation.
Heureusement, les implications n'en ont pas été perçues par les dirigeants nazis.
Salut,
Un peu d'histoire c'est toujours sympa.
En effet. Pour le coup, Hitler ne fut pas du tout visionnaire, idem pour les avions à réaction (le premier fut un Messerschmitt pendant la guerre).
Rappelons aussi que certains chercheurs avaient le "pied lourd" dans la recherche (ils se rendaient bien compte des implications) ou que les alliés leur ont mis des bâtons dans les roues comme l'opération Telemark pour les priver d'eau lourde. Mais difficile de dire la part de tout ça dans le retard allemand. Même s'il est sûr que le manque de clairvoyance des dirigeants fut le facteur principal.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
ils avaient virés tous les savants juifs qui commençaient à comprendre ...
l'histoire est une vieille dame qui ricane !
[b]le bon sens est un fardeau, car il faut s'entendre avec ceux qui ne l'ont pas [/b]
Je l'avais oublié dans la liste celui-là.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Si on veut faire la liste, elle est plus vaste : la ligne maginot, les anglais qui autorisent l'Allemagne a se remilitariser massivement et commencent la guerre sous-armés, les américains qui pensent qu'ils vont pouvoir rester neutres, Staline qui refuse de croire à l'attaque allemande dont il a l'endroit et le jour et j'en passe...
Mais pour revenir au sujet, il semble que Heisenberg et son équipe étaient assez loin d'avoir surmonté les obstacles divers que le projet Manhattan avait découvert. Après la victoire, les américains ont notamment étudié leurs réactions quand ils ont eu quelques infos sur le sujet et ont pu constater leur surprise du genre "ah mince, on n'avait pas pensé à ça".
Pour ceux qui sont abonnés, voici la source : https://www.pourlascience.fr/sd/hist...bombe-9434.php
Je voulais dire la liste sur la recherche nucléaire par sur toute la guerre. Sinon il faudra deux milles messages
Oui, je connaissais. Ca donne un bon éclairage sur la situation à l'époque.
Merci pour la référence.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
à (re)lire
pardon du HS
Dernière modification par penthode ; 28/03/2019 à 09h51.
[b]le bon sens est un fardeau, car il faut s'entendre avec ceux qui ne l'ont pas [/b]
Bonjour
La question a déjà été posée. Je reproduit, in extenso, la réponse que j'avais donnée dans un fil portant sur le risque des centrales nucléaires:
Bonjour
Il est très difficile de faire exploser une charge nucléaire. Heureusement!! C'est assez facile à comprendre: la fission libère des noyaux ayant à peu près la moitié de la masse du noyau initial. Ces fragments sont lancés à des vitesses de l'ordre de 20000km/sec et portent une charge électrique de l'ordre de 45 e: ils interagissent très fortement avec les électrons et leur parcourt est limité à une fraction de mm. Leur énergie est transformée en chaleur laquelle est, d'abord, cédée aux électrons en un temps extrêmement court. Ensuite les rayonnement électromagnétiques, émis par les électrons de température élevée, excitent les "phonons" du réseau cristallin auquel la chaleur est finalement cédée, provoquant sa volatilisation. Le temps imparti, à cette cascade de processus, pour produire l'explosion, est de l'ordre de la fraction de microseconde. Comme la masse d'Uranium fissible est estimée à une cinquantaine de kilog, il y a, bien sûr, énormément plus d'énergie qu'il en faut pour volatiliser la masse, de sorte que le moindre retard dans la cascade des processus volatilisera l'ensemble, bien avant que la réaction en chaîne ait eu le temps de fissionner le total, ne produisant qu'un pétard mouillé !! Il faut mettre en jeux des implosoires rigoureusement programmés (l'implosion initiale ne ressemble pas du tout à l'aplatissement d'une boite de conserve à coup de marteau !!) de plus, on déclenche la mise en oeuvre d'une source auxiliaire de neutrons de manière à faire partir l'exponentielle des fissions en chaîne aussi haut que possible et la bouffée de neutrons doit arriver pile au point où la masse devient sur critique sous l'effet des implosoirs: un peu avant, on aurait une "post détonation"; un peu après, une "pré détonation"; dans les deux cas, un pétard mouillé !! Cela dit, bien sûr, un réacteur nucléaire (mal conçu !!) peut donner lieu à des explosions, banales, de pression de vapeur mais, en aucun cas, de bombe nucléaire !! Signalons que, dans les labo, on provoquait, aux temps héroïques, des passages en criticalité de divers assemblages pour mesurer des paramètres: la criticalité s'accompagne d'une brève monté en température, laquelle entraîne une chute de la section efficace de fission et l'arrêt corrélatif de la chaîne et puis, ça refroidit et ça repart, sans aucun risque d'explosion. Les américains appelaient ça: "to tackle the dragon tail": titiller la queue du dragon !!
Quelque soit l'explosif nucléaire utilisé (nécessairement un élément à nombre de neutrons impaire: U235, U233, Pu239), le processus est le même.
Cordialement
Ne jetez pas l’anathème : il peut servir !
Bonjour
Le terme "contrôler" n'a pas ,du tout, la même signification: on ne risque pas de voir un réacteur thermonucléaire (tokamak, stellarator, ou...) donner lieu à une explosion nucléaire, hélas !!! Sauf si on atteint la taille d'une étoile !!!
Cordialement
Dernière modification par jacquolintégrateur ; 28/03/2019 à 10h35.
Ne jetez pas l’anathème : il peut servir !
Une petite information concernant les recherches de l'Allemagne hitlerienne sur la bombe A: l'émission de neutrons "secondaires", lors de la fission d'un noyau d'Uranium, a été découverte par une étudiante allemande: Lyse Meidner. Fort heureusement, celle ci étant juive, a du quitter son pays, suivie, en cela, par les autres membres de l'équipe, privant la dictature du troisième Reich de l'une des plus brillantes équipes de physique nucléaire de l'époque. Rappelons que son nom a été donné à l'un des éléments transuraniens, obtenus par bombardement de l'Uranium avec des noyaux lourds : le "Meidnerium".
Cordialement.
Ne jetez pas l’anathème : il peut servir !
ça rejoint mon message #16
[b]le bon sens est un fardeau, car il faut s'entendre avec ceux qui ne l'ont pas [/b]
Petite correction : MEITNER , Lise Meitner 1878 - 1968 https://fr.wikipedia.org/wiki/Lise_Meitner
Dernière modification par XK150 ; 28/03/2019 à 11h00.
Bonsoir à tous
Je remercie aux intervenants qui ont su se mettre à mon niveau ultra-faiblard. Leur réponse me suffit.
Autres questions naïves - apparue lors de l'une des explications données : "on vit sans problème à Hiroshima et Nagasaki alors qu'autour de Tchernobyl, il y a tout une zone interdite"
La bombe atomique d'Hiroshima a bien diffusé de la radioactivité lors de son explosion ? Et combien de temps a-t-il fallu pour que cette radioactivité disparaisse ?
Doit-on en déduire que les bombes atomiques actuelles si elles venaient à être utilisées n'impliqueraient pas une radioactivité durable ?
Pourquoi la radioactivité d'une centrale qui a explosé est plus problématique qu'une bombe atomique ? Est-ce lié à la masse d'uranium utilisée ?
Merci pour vos réponses simples.
Cordialement
Bonsoir
Je pense que la bombe "travaille" avec les neutrons prompts* c.a.d ceux émis par la fission qui viennent faire d'autre fission plus ça va vite plus ça libère de puissance.
Dans les réacteurs de type REP il faut ralentir les neutrons (c'est la modération) pour que l'U235 ou le PU239 puissent les "capturer". Le "ralentisseur" (modérateur) c'est l'eau plus précisément ses atomes d’hydrogène.
Pour faire très simple,
De plus le réacteur ne "travaille'' pas les neutrons prompts il utilises les neutrons retardés c'est a dire ceux émis par certains produit de fission.
Les débits de dilution de l'acide borique* et la vitesse d'extraction des grappes de contrôle* sont conçus pour ne pas risquer d'utiliser les neutrons prompts.
Si d'aventure un la réaction nucléaire venaient à s'emballer la production de puissance thermique vaporiserais l'eau autour des crayons combustibles*, plus d'eau liquide donc plus de modération pas de modération donc pas de capture, pas de capture de neutrons pas de fissions possible.
* prompt: en fait pendant la phase de divergence, c.à.d le démarrage du réacteur lorsque la puissance thermique produite est inférieure au kilowatt, quelques fissions par neutrons sont visible mais de nature à augmenter la puissance thermique.
* acide borique est un corps "neutrophage" qui capture les neutrons utiliser en diminuant sa concentration on compense la diminution du nombre d'atome fissile (usure du "combustible" nucléaire)
*crayons combustibles: tube métalliques dans lequel est emprisonné l'uranium, c'est tube sont regroupés pour former les éléments combustibles, l'ensemble des éléments forme le cœur du réacteur
* grappes de contrôle souvent appelé barre sont des corps neutrophage utilisé pour contrôler la puissance du réacteur. Pour arrêter le réacteur on les laisse "tomber" dans le réacteur entre les crayons combustible.
Re ,
Les bombes utilisent peu de " combustible " et pour les japonaises , furent lâchées vers 300 m d'altitude ; donc , très peu de retombées de produits radioactifs secondaires ,
les produits de fission et donc très peu de contamination ( dissémination d'aérosols radioactifs ) au sol .
Les réacteurs " n'explosent " pas , on vous l'a expliqué , n'utilisez pas ce terme trop réducteur et impropre .
Il y a environ 100 tonnes de combustible dans une centrale électrogène : la fusion des cœurs à Fukushima a détruit indirectement les différentes "barrières " et beaucoup de produits de fission , issus des cœurs détruits , ce sont retrouvés vaporisés sous forme d'aérosols , entraînés vers l'extérieur en un " panache " de produits radioactifs qui ensuite dérive et se redépose au gré des vents et des précipitations , contaminant des surfaces importantes et entraînant des débits de doses non compatibles à l'exposition radioactive " du public " , d'où l'évacuation partielle des populations des zones concernées .
Aujourd'hui , le retour est possible dans les zones habitables et les campagnes , après des travaux gigantesques de décontamination . Seules les forêts difficilement décontaminables , restent interdites d'accès aux populations .
Effectivement, il y a une question de différence de masse entre celle présente dans une bombe et celle présente dans une centrale.
Si les barres dans une centrale sont espacées et que l'enrichissement en noyau fissile est bien moindre, il existe le risque, comme cela a été évoqué que les barres de combustibles fondent sous l'effet de la chaleur. Lors de cette fusion, les matières fissiles qui devraient rester séparer par les différents absorbeurs de neutrons (barre en graphite, eau "boratée" du circuit de refroidissement, ...), peuvent se retrouver au contact et former une sorte de lave visqueuse très chaude. Et si suffisamment de Corium est réuni, il peut à nouveau atteindre la masse suffisante pour qu'une part significative des neutrons (rapides) émis par les processus de désintégrations radioactives soient capturés par des noyaux fissiles, ce qui les forcent à leur tour à se fragmenter et à libérer de l'énergie et de nouveaux neutrons (rapides) qui à leur tour peuvent à nouveau ...
Si j'insiste sur le fait que ce sont des neutrons rapides, c'est parce qu'ils sont moins efficaces que les neutrons lent mais malgré tout, si une part suffisante est quand même capturée par d'autres noyaux fissiles, la réaction se poursuit. Et le corium reste "liquide" de part les températures atteintes.
La réaction de décomposition de l'U235 génère 2 autres noyaux de taille inférieure et 3 neutrons rapide. Le Plutonium de qualité militaire est conditionné sous forme de cylindre (un peu comme des petites boites de camembert) et la désintégration spontanée y est telle qu'il est toujours tiède au touché.
ce qui permet de fabriquer des alimentations thermoélectriques pour objets spaciaux comme les sats mirlitaires ,
et les sondes VOYAGERr
Dernière modification par penthode ; 28/03/2019 à 20h34.
[b]le bon sens est un fardeau, car il faut s'entendre avec ceux qui ne l'ont pas [/b]
