Température et poids du réacteur nucléaire du sous-marin

[Chatta]

Bonjour,

Je voudrais savoir quel est-il le poids du réacteur nucléaire dans le sous-marin et quel est-elle la température qu'il génère après réaction.

Merci bien
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[XK150]

Bonjour ,

Déjà , il y a 2 modèles de chaufferie nucléaire , la K48 qui fait 48MW thermique , et la K15 , 150MW thermique .

Essentiellement du fait de la compacité , la K15 doit tenir dans une coque " 12 m " ( de diamètre ) , c'est un tour de force et une optimisation technologique extrême .
Ce matériel dépend du Département des Applications Militaires du CEA et tout est quasiment " secret défense " alors que pour les REP civils , tout est connu et publié .
Ce sont aussi des REP mais à échangeur vertical intégré .
Les REP civils fonctionnent à 293 - 329° en entrée et sortie coeur , c'est obligatoirement ( du fait des caractéristiques physiques de l'eau ) presque les mêmes températures pour les chaufferies nucléaires ,
Le rendement de Carnot est annoncé à 50% ( supérieur aux civils ) , la source froide ( eau de mer ) étant plus froide que pour les réacteurs civils .

Pour les masses , aucune donnée , je dirai 500 tonnes pour une K15 et puis tout dépend de ce que l'inclut ou exclut de la masse du réacteur .

[Chatta]

Est-ce qu'on peut parvenir à 2000 °C après la réaction si on n'utilise pas d'eau pour faire tourner les turbines? C'est-à-dire est-ce la réaction nucléaire peut atteindre des degrés beaucoup plus élevé après la réaction?

[XK150]

Les températures pour le fluide caloporteur eau des REP est de 293 - 329° .
Oui , mais , au centre de la pastille combustible , la température est déjà de 1100 ° , et l'on ne peut pas se permettre la fusion de la pastille .

Voici un résumé des réacteurs à haute température ayant existé et fonctionné : https://www.iaea.org/sites/default/f...4780510_fr.pdf

Le fluide caloporteur est un gaz , au maximum vers 800° , dans ces conditions le centre du volume combustible ( de forme de mini sphères ) est à 1600 ° environ .
On ne peut dépasser les limites technologiques des matériaux de structure .
Et pourquoi vouloir se créer des problèmes de coûts très élevés ???
L'EPR est une extrapolation très limitée des REP actuels construits dans les années 1970 qui font parfaitement leur boulot ...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Chatta]

Les températures pour le fluide caloporteur eau des REP est de 293 - 329° .
Oui , mais , au centre de la pastille combustible , la température est déjà de 1100 ° , et l'on ne peut pas se permettre la fusion de la pastille .

Voici un résumé des réacteurs à haute température ayant existé et fonctionné : https://www.iaea.org/sites/default/f...4780510_fr.pdf

Le fluide caloporteur est un gaz , au maximum vers 800° , dans ces conditions le centre du volume combustible ( de forme de mini sphères ) est à 1600 ° environ .
On ne peut dépasser les limites technologiques des matériaux de structure .
Et pourquoi vouloir se créer des problèmes de coûts très élevés ???
L'EPR est une extrapolation très limitée des REP actuels construits dans les années 1970 qui font parfaitement leur boulot ...

Une question s'il vous plait. Est-ce que c'est le fluide caloporteur qui fait tourner la turbine ou il est uniquement pour le refroidissement du réacteur nucléair? Si ce n'est pas le cas, est-ce que l'eau utilisée pour faire tourner la turbine fonctionne à 1100°C?
Merci bien

[XK150]

Le fluide caloporteur eau est à 293 - 329 ° dans le primaire de l'échangeur ( générateur de vapeur ) et tourne en circuit fermé dans le primaire de l'échangeur .
On fabrique de la vapeur dans le secondaire de l'échangeur , la température de la vapeur est vers 290 ° en sortie du générateur de vapeur .
C'est cette vapeur qui actionne la turbine .

J'ai déjà expliqué qu'il n'est pas question de trouver des points à 1100 ° , sauf à l'intérieur des pastilles combustibles .

[Jean4259]

Bonsoir,

Je pense que pour Superphénix, la température du circuit primaire était supérieure ?

[jiherve]

bonsoir
oui c’était du sodium liquide.
JR

[XK150]

Re ,

Oui , mais c'est hors sujet et de toute façon inférieur aux HTR gaz ( post 4 ) .

Superphénix : entrée , sortie sodium primaire 392 - 542 ° ; Sodium secondaire : 345 - 525 ° . Entrée eau : 237° , sortie vapeur : 487° .

[Chatta]

Re ,

Oui , mais c'est hors sujet et de toute façon inférieur aux HTR gaz ( post 4 ) .

Superphénix : entrée , sortie sodium primaire 392 - 542 ° ; Sodium secondaire : 345 - 525 ° . Entrée eau : 237° , sortie vapeur : 487° .

Est-ce que l'augmentation de la température dépend de la conductivité thermique de la matière? Si l'eau par exemple reste plus de temps dans le réacteur, sa température augmentera davantage?

[XK150]

Toute augmentation de la température du fluide caloporteur se répercute sur la température du combustible ( déjà dit ) .
La température , au centre du combustible , c'est le facteur limitant la puissance des réacteurs .
Toute l'installation est dimensionnée à partir de la température maximum choisie ( en fonction de la technologie et des marges de sécurité ) , et atteinte par le combustible nucléaire à la puissance nominale du réacteur .

Donc , oui , cela dépend de la conductivité thermique des matériaux , mais pour une filière donnée ( eau légère , par exemple ) , vous n'avez pas grand choix dans les matériaux , ils s'imposent d'eux-mêmes ...

[XK150]

Et justement , ça commence mal dès le départ , car les combustibles UO2 - PuO2 - quasiment des céramiques - ont une très mauvaise conductivité thermique ...

[FC05]

La limitation principale pour les circuits à eau pressurisée est le point critique de l'eau.
Au delà, plus de différence entre gaz et liquide ce qui pose certains problèmes !

Mais l'eau a bien des avantages, alors même si les limites de températures baissent le rendement, on la garde quand-même.

[XK150]

Exactement : il faut disposer de marges suffisantes vis à vis de l'eau primaire , au delà de 300 ° - 20 MPa , masse volumique et chaleur spécifique sont trop instables ou varient trop vite .

[pm42]

oui c’était du sodium liquide.

Technique qui a également été utilisée dans un sous-marin : https://fr.wikipedia.org/wiki/USS_Seawolf_(SSN-575)

Les russes aussi ont fait des réacteurs embarqués refroidis au métal liquide, notamment le K-27 : https://fr.wikipedia.org/wiki/K-27