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Séance de cours

Interaction des neutrons avec la matière : Fission nucléaire

Dans cours

PHYS-443: Physics of nuclear reactors

In this course, one acquires an understanding of the basic neutronics interactions occurring in a nuclear fission reactor as well as the conditions for establishing and controlling a nuclear chain reaction. ...

Description

Cette séance de cours se poursuit de la semaine précédente, en se concentrant sur les effets Doppler, les corrections pour la diffusion anisotrope et l'incertitude de section transversale. Il se penche ensuite sur le processus de fission dans un réacteur nucléaire, couvrant les produits de fission, la libération d'énergie, la désintégration, l'empoisonnement et la chaleur résiduelle.

Enseignant·e·s (3)

Mathieu Hursin

Carlo Fiorina

Andreas Pautz

Source officielle

Proximité ontologique

Génie énergétique

Énergie nucléaire: Énergie nucléaire

Physique

Physique nucléaire: Physique nucléaire

Concepts associés (32)

Fission nucléaire

redresse=1.67|vignette|Schéma animé (simplifié) d'une fission nucléaire. Un atome (énorme rond rouge) est percuté par un neutron (point bleu). Celui-ci se scinde en deux atomes. La réaction émet d'autres neutrons. La fission nucléaire est le phénomène par lequel un noyau atomique lourd (c'est-à-dire formé d'un grand nombre de nucléons – comme l'uranium, le plutonium) est scindé en deux ou en quelques nucléides plus légers.

Produit de fission

Les produits de fission sont des corps chimiques résultant de la fission d'un noyau atomique fissile : chaque noyau de matière fissile subissant une fission nucléaire se casse en deux (exceptionnellement trois) morceaux, qui se stabilisent sous forme de nouveaux atomes. Les produits de fission se forment suivant une distribution statistique (qui dépend faiblement du noyau fissile) et on y trouve des isotopes d'une bonne partie des éléments chimiques existants.

Neutron

Le neutron est une particule subatomique de charge électrique nulle. Les neutrons sont présents dans le noyau des atomes, liés avec des protons par l'interaction forte. Alors que le nombre de protons d'un noyau détermine son élément chimique, le nombre de neutrons détermine son isotope. Les neutrons liés dans un noyau atomique sont en général stables mais les neutrons libres sont instables : ils se désintègrent en un peu moins de 15 minutes (880,3 secondes). Les neutrons libres sont produits dans les opérations de fission et de fusion nucléaires.

Réacteur nucléaire

Un réacteur nucléaire est un ensemble de dispositifs comprenant du combustible nucléaire, qui constitue le « cœur » du réacteur, dans lequel une réaction en chaîne peut être initiée et contrôlée par des agents humains ou par des systèmes automatiques, suivant des protocoles et au moyen de dispositifs propres à la fission nucléaire. La chaleur ainsi produite est ensuite évacuée et éventuellement convertie en énergie électrique.

Natural nuclear fission reactor

A natural nuclear fission reactor is a uranium deposit where self-sustaining nuclear chain reactions occur. The conditions under which a natural nuclear reactor could exist had been predicted in 1956 by Paul Kuroda. The remnants of an extinct or fossil nuclear fission reactor, where self-sustaining nuclear reactions have occurred in the past, can be verified by analysis of isotope ratios of uranium and of the fission products (and the stable daughter nuclides of those fission products).

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