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Les réacteurs a neutrons rapides
| Author | EdF |
| Date | June 1981 |
| Classification | 2.02.8.20/17 (FRANCE - SUPERPHÉNIX - GENERAL) |
| Front | 
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From the publication:
Généralités Dans tous les réacteurs nucléaires, la chaleur est obtenue par la fission, c'est-à-dire la rupture des noyaux de certains atomes dits «fissiles», En fait, il s'agit essentiellement des atomes d'uranium 235 et de plutonium 239. Lorsqu'en se brisant ces noyaux provoquent, par les neutrons qui s'échappent à cette occasion (2,5 en moyenne par fission pour l'uranium, près de 3 pour le plutonium), la fission d'un nombre égal de nouveaux noyaux, on dit que le réacteur est «critique». Cette criticité est un équilibre à obtenir et à maintenir constamment dans un réacteur en service. Elle est obtenue selon des formules différentes dans les divers types de réacteurs. Neutrons rapides et neutrons ralentis Donc une partie seulement des neutrons émis, dans un réacteur, provoque effectivement de nouvelles fissions. Les autres neutrons sont absorbés par le combustible sans fission ou par les autres corps rencontrés: modérateur, réfrigérant, structures métalliques. La " «chance », ou plutôt la probabilité, pour un neutron, de provoquer la fission d'un noyau fissile placé sur sa trajectoire ou à proximité varie dans des proportions considérables en fonction de la vitesse de ce neutron. La plupart des neutrons issus d'un noyau qui vient de subir la fission sont libérés à une vitesse de 15 000 à 20 000 km/s. A cette vitesse, il s'agit de neutrons rapides dont le pouvoir de provoquer la fission d'un noyau fissile est réduite. La quasi-totalité des réacteurs en service ne peuvent fonctionner que grâce aux neutrons ralentis. Pour obtenir ce ralentissement des neutrons, on place sur leurs trajectoires, dans le réacteur, des atomes dont les noyaux sont suffisamment légers pour subir l'impact des neutrons rapides sans les absorber et en les ralentissant progressivement par des chocs successifs. Les noyaux de carbone (sous forme de graphite), d'hydrogène et de deutérium (sous forme d'eau ordinaire et d'eau lourde) sont ceux qu'on peut pratiquement utiliser pour remplir cette fonction. Les neutrons peuvent être ainsi ralentis jusqu'aux environs de 2 km/s, vitesse du même ordre que celle de l'agitation des atomes qui produit la chaleur, d'où le nom qu'on leur donne habituellement de «neutrons thermiques ». A cette vitesse très réduite, les neutrons possèdent une probabilité, multipliée par 200 environ, de provoquer de nouvelles fissions. C'est ce qui a permis de réaliser les réacteurs dits «thermiques », ou plus explicitement « à neutrons thermiques », qui peuvent fonctionner avec un combustible pauvre en uranium 235, comme l'uranium naturel, ou relativement pauvre, comme l'uranium légèrement enrichi.
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