LA RADIOACTIVITE ET SES DANGERS

Généralités

Vidéo:

Les corps radioactifs existant sur la planète

 Corps naturellement radioactifs

Ces corps et gaz se trouvent dans certaines roches dans des proportions diverses. Leur utilisation est variée.
- carbone 14: datation
- potassium 40
- thorium 232: combustible nucléaire dans un projet
- radon 222
- radium 226
- uranium 235: combustible nucléaire
- uranium 238: combustible nucléaire utilisé dans les réacteurs surgénérateurs à neutrons rapides

Corps radioactifs créés artificiellement

-  tritium: fusion thermonucléaire, marquage biologique
- carbone 11: imagerie médicale
- oxygène 15: imagerie médicale
- phosphore 32: biologie
- soufre 35: biologie
- cobalt 60: radiothérapie, irradiation industrielle, gammagraphie
- strontium 90: jauges d'épaisseur
- iode 123: médecine nucléaire
- césium 137: curie thérapie
- thallium 201: médecine nucléaire
- plutonium 239: combustible nucléaire

Déchets nucléaires

- strontium 90
- césium 137
- plutonium 239

La contamination due à un accident nucléaire

Un accident nucléaire grave comme le suréchauffement d'un réacteur suivi de sa fusion et d'explosions successives donne naissance à des particules radioactives très fines qui polluent l'environnement. Si l'enceinte de sécurité est détruite, une partie de ces particules s'échappe dans l'air sous la forme d'un nuage radioactif. Une autre partie se dépose partout et tend à contaminer les locaux, le sous-sol, les fonds sous-marins proches. Si l'on prend Fukushima comme exemple, le scénario de la pollution pour un réacteur s'est déroulé en plusieurs étapes:

1. Le tsunami provoque la coupure de la ligne d'alimentation électrique. Le réacteur est arrêté automatiquement . Mais les groupes de secours sont noyés et les pompes de refroidissement du réacteurs ne sont pas alimentées par la tension électrique de secours.
Le cœur du réacteur privé de refroidissement se met à chauffer par l'effet de son énergie résiduelle, les gaines métalliques entourant le combustible commencent à s’oxyder en dégagent de l’hydrogène, l'eau se vaporise et son niveau diminue jusqu’à ce que le combustible ne soit plus immergé. La température du cœur continue à monter, l’étanchéité réduite des gaines métalliques entourant le combustible laisse passer des éléments radioactifs tel que du Césium 137. La pression interne devient très forte.
Pour éviter l’explosion du coeur, le personnel de la centrale le dépressurise en dégageant les gaz vers l’enceinte de confinement primaire puis vers l’enceinte de confinement secondaire. Malgré ces manoeuvres, une explosion a lieu dans l'enceinte secondaire, due sans doute à l'hydrogène présent. L'enceinte secondaire est percée et les gaz radioactifs s'échappent à l'air libre.

2. Le nuage très radioactif s'étend sur les terres et sur la mer à proximité, suivant les vents. Des pousières radioactives retombent sur les terres, aidées par les pluies. On relève de l'iode 131 radioactif et du césium 137. La population est évacuée dans un rayon de 20 km. Les cultures, les élevages et la pêche sont contaminés et interdits à la consommation.
A noter que l'iode 131 est absorbé par la thyroïde et provoque des cancers. Cependant sa durée de 1/2 vie est de 8 jours et il disparait au bout de quelques mois. Ce n'est pas le cas du césium 137 qui a une durée de 1/2 vie de 30 ans et ne disparait qu'au bout de 250 ans. Une ingestion de césium radioactif même infime peut devenir mortelle dans le temps en provoquant des cancers des organes concernés.

3. Pour éviter la fusion du réacteur, les pompiers utilisent leurs lances d'incendie afin de noyer les parties trop chaudes. Cette eau participera grandement à la pollution des éléments souterrains et marins.

4. Le sous-sol de la Centrale est contaminé, les particules radioactives y étant entraînées par les fuites d'eau. On y relève de l'iode 131, du césium 134 et du césium137.

5. Le milieu marin est contaminé surtout par l'eau que les pompiers projettent sur le site et qui est rejetée dans la mer. On relève dans l'eau de mer de l'iode 131, du césium 134 et du césium137. Les particules radioactives solubles se mélangent à l'eau, les autres se fixent sur les particules solides en suspension qui en coulant polluent les sédiments des fonds.. On note de fortes concentrations de substances radioactives dans les algues, les coquillages et les poissons.
Enfin les sédiments du littoral son également contaminés par du césium 134 et d'autres substances radioactives.

Mesure de la radioactivité

Radioactivité d'une source globale

La radioactivité d'une source est mesurée en becquerels (nombre de désiintégrations par seconde)

Pour une masse donnée, on utilise les becquerels par gramme ou les becquerels par kilog

Par exemple la radioactivité de le viande du Japon doit être infériere à 500 becquerels /kg pour être consommable.

Dose radioactive reçue
La mesure est pondérée pour tenir compte de la force des différentes sources radioactives en présence et de la sensibilité des organes atteints.

L'unité courante de force de radioactivité est le millisievert (mSv) soit 1 millième de sievert.
La dose reçue est exprimée en mSv / heure ou mSv / an.

Dose annuelle moyenne reçue en France par personne: environ 2,4 mSv /an

Limite autorisée pour l'exposition de la population aux rayonnements artificiels, en France :

1 mSv /an /personne (Code de la santé publique, Article R1333-8)
Une radiographie des poumons : 0,3 mSv

Une Centrale nucléaire française : 0,002 mSv/an

À Fukushima au Japon, lors de la catastrophe nucléaire liée au tsunami, des journalistes ont mesuré, le 3 avril 2011 à 1,5 km de la centrale nucléaire des doses d'environ 112 µSv /h, soit un équivalent de 980 mSv /an. Doses constituées principalement d'iode et de césium.

Les fortes doses:

A à partir de 1 Sv, les personnes sont malades dans les heures et les jours qui suivent. Elles souffrent de vomissements, maux de tête, diarrhées, puis diarrhées sanglantes, puis elles perdent leur capacité de défense, en particulier contre les microbes.
A partir de 5 Sv, une personne sur deux va mourir rapidement
A partir de 10 Sv, 100 % des personnes vont mourir.


Les cookies nous permettent de personnaliser le contenu et les annonces, d'offrir des fonctionnalités relatives aux
médias sociaux et d'analyser notre trafic. Nous partageons également des informations sur l'utilisation de notre site
avec nos partenaires de médias sociaux, de publicité et d'analyse, qui peuvent combiner celles-ci avec d'autres
informations que vous leur avez fournies ou qu'ils ont collectées lors de votre utilisation de leurs services.
 

ARTS ET JEUX VIRTUELS

La modèlisation 3D (3 dimensions) peut être comparée au dessin qui respecte les règles de perspective, mais elle apporte en plus la possibilité de déplacer les objets tout en respectant ces règles de sorte que la vision que l'on obtient correspond exactement à la réalité.
Il est donc possible de créer un nouveau monde dit virtuel car il n'est qu'une image de l'imagination de l'auteur. Cependant la vision de cette image nous plonge dans un univers qui peut ressembler aussi bien aux contes de fée qu'à l'enfer.
L'exploitation de ce procédé offre des perspectives extraordinaires. Elle est beaucoup utilisée dans l'industrie (modèlisation d'un nouveau prototype de voiture) et dans le commerce (publicité sur un produit). On peut considérer cependant que l'image virtuelle 3D est un art nouveau dont la beauté est à la mesure de la perfection d'une représentation si proche du réel.
On peur s'amuser à créer de nouveaux mondes époustouflants où des êtres vivants clones de ceux que nous cotoyons sur notre planète s'animent dans des aventures extraordinaires, mais il devient aussi possible d'imaginer la vie sur d'autres planètes. Ceci n'est pas anodin car au niveau psychique notre cerveau travaille avec des outils qui lui permettent de matérialiser le rêve.
Ainsi sont nés des avatars qui sont animés par des sentiments humains, leur caractère propre, leurs impulsions. En fait, chacun d'eux est tiré par des ficelles informatiques commandées dans un cyberespace par un webmaster terrestre. L'avatar devient le clone cérébral de son maître et se comporte comme tel (sa voix, ses gestes, ses connaissaces, ses sentiments). La communication gestuelle et vocale à des grandes distances devient possible sans présence réelle mais cependant avec une troublante présence virtuelle. Certains jeux tels que "Second Life" permettent d'accéder à ces possibilités.Ces jeux sont prisés par des millions de personnes. Il y a certainement des retombées
sur notre société actuelle mais il est difficile de les mettre en évidence.

Admirez cette vidéo dont il est difficile d'imaginer toutes les difficultés qui ont été surmontées:      
                   
                             
                                   

                                                                    

Plus simplement, les vidéos amateur suivantes donnent une idée de ce qui peut être réalisé avec des moyens moins sophistiqués. Les résultats restent assez étonnants et mettent en évidence que la création cinématographique prend rapidement le pas sur la technologie:
                             
                             
                                  
                                 

LA SURETE NUCLEAIRE ABSOLUE AVEC LE THORIUM

Types de réacteurs en service dans le monde

 Nom de la page : Centrale nucléaire

 Crédit à insérer : Contenu soumis à la licence CC-BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.fr)
Source : Article Centrale nucléaire de Wikipédia en français (http://fr.wikipedia.org/wiki/Centrale_nucl%C3%A9aire).

- Filière RBMK

Réacteurs équipant plusieurs centrales nucléaires de l'Est

- Filière REP

Réacteurs à eau pressurisée (REP) (PWR en anglais)
 Ce type de réacteurs utilise de l'oxyde d'uranium enrichi comme combustible, et est modéré et refroidi par de l'eau ordinaire sous pression. Les REP constituent l'essentiel du parc actuel : 60 % dans le monde et 80 % en Europe.
Une variante en est le réacteur à eau pressurisée de conception soviétique (WWER)

- Filière REB

Réacteur à eau bouillante (REB) (BWR en anglais)
Ce type de réacteur est assez semblable à un réacteur à eau pressurisée, à la différence importante que l'eau primaire se vaporise dans le cœur du réacteur, ceci en fonctionnement normal. Il s'en suit que la vapeur passant dans la turbine est radioactive pendant un temps court, mais en cas de fusion du coeur du réacteur elle peut devenir excessivement radioactive. Fukushima est équipé de ces réacteurs REB.

Générations de réacteurs en France

- Les réacteurs français de 1ère génération

Réacteurs construits avant 1970 et en cours de démantèlement (Creys-Malville, Brennilis, Marcoule)

- Les réacteurs français de 2ème génération REP

Après la construction de quelques réacteurs de 1ère génération, la France a adopté la filière REP (réacteur à eau sous pression). Cette filière dérive de la filière américaine PWR
Les réacteurs REP (PWR) constituent la plus grande partie des réacteurs de seconde génération. Les réacteurs russes WWER en font partie.
En 2012 la France compte 19 Centrales nucléaires de seconde génération en exploitation, l'ensemble totalisant 58 réacteurs REP correspondant à deux paliers de puissance CP1 (34 tranches de 900 MW) et N4 (20 tranches de 1300 MW et 4 tranches de1450MW). Ces réacteurs sont répartis en deux à quatre tranches dans chaque centrale.

- Le réacteur français de 3ème génération EPR

C'est le réacteur à eau sous pression européen EPR (European Pressurised water Reactor) dont un premier exemplaire sera construit sur le site de Flamanville. Ce réacteur étudié conjointement avec l'Allemagne bénéficiera de nouvelles technologies qui permettraient en particulier une maîtrise totale de la fusion accidentelle du réacteur

Le projet de réacteur de 4ème génération: le réacteur au thorium

Le réacteur au thorium dit RSF (réacteur à sels fondus) ou en anglais MSR (molten salt reactor) est un surgénérateur.
Il fournit plus de combustible qu'il n'en consomme.
Le surgénérateur Superphénix qui a été abandonné était un RNR (réacteur à neutrons rapides).

Principe de fonctionnement



(cliquer pour agrandir l'image)

La partie active du réacteur est un liquide constitué de sels fondus portés à une température supériere à 600°C. Ce liquide est un mélange de sels divers (lithium, beryllium), de fluorure d'uranium-233 (un isotope de l'uranium) et de
fluorure de thorium-232. Le combustible est donc dilué avec le liquide de refroidissement.

Au démarrage la désintégration spontanée des atomes de l'uranium-233 (fissible) projette des neutrons sur les atomes de thorium. Le thorium (fertile) se désintégre et se transforme en uranium-233 en produisant de la chaleur. Les autres neutrons émis provoquent la réaction en chaîne.
Le thorium joue donc le rôle de combustible intermédiaire.
A noter que du plutonium peut être également utilisé pour le démarrage, comme pour Superphénix, mais le résultat est une augmentation des déchets radioactifs.

Ainsi l'uranium-233 doit nécessairement être présent au démarrage pour amorcer le processus de désintégration. Les produits de fission comportent de l'uranium-233 et du plutonium qui seront séparés chimiquement. Les déchets radioactifs ne sont pas très importants.
Où se procurer l'uranium-233 qui n'existe pas dans la nature ? La solution est de produire l'uranium-233 à partir d'un REP utilisant partiellement du thorium au lieu de l'uranium. Il reste alors à établir un scénario d'exploitation simultanée des deux filières REP et RSF en question.
Mais d'autres solutions de réacteurs RSF peuvent être envisagées.

Avantages du RSF  

- Il est surgénérateur et donc apte à une multiplication des réacteurs dans la perspective d'épuisement des ressources d'uranium
- Le minerais de thorium est de plus relativement abondant dans le monde. Il en existe aussi sur la Lune et sur Mars
- Le RSF nécessite dix fois moins de matière fissile pour démarrer que les RNR
- Les actinides mineurs sont produits en quantité nettement moindre
- Les produits de fission et les actinides qui restent peuvent être retraités en continu
( par soutirage du liquide de la cuve et traitement chimique)
- Possibilité d'arrêter rapidement la réaction nucléaire en vidant la cuve
- Un seul circuit de sels fondus vers l'échangeur de chaleur
- Moins de risques de fuites (pression ambiante)
- Enceinte de sécurité réduite en volume

Inconvénients du RSF

- Encore au stade des essais
- Coût plus élevé
- Problèmes de corrosion de la cuve et des canalisations
- Déchets très radioactifs agravant les fuites éventuelles

Conclusion

À l'initiative des États-Unis et prévue pour un déploiement à partir de 2030, la 4ème génération des réacteurs nucléaires est à l'étude. Six concepts ont été retenus : quatre reposent sur la technologie des RNR, un sur celle du réacteur HTR (non régénérateur, au plutonium) et un sur celle du RSF au thorium.


Les cookies nous permettent de personnaliser le contenu et les annonces, d'offrir des fonctionnalités relatives aux
médias sociaux et d'analyser notre trafic. Nous partageons également des informations sur l'utilisation de notre site
avec nos partenaires de médias sociaux, de publicité et d'analyse, qui peuvent combiner celles-ci avec d'autres
informations que vous leur avez fournies ou qu'ils ont collectées lors de votre utilisation de leurs services.