Énergie nucléaire

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[[Philae:Centralnucleardelemoniz.JPG|thumb|250px|Central nucléaire de Lemóniz (l'Espagne) abandonnée sa mise en oeuvre par l'activité terroriste de [[ETA[["

La énergie nucléaire est l'énergie qui se libère spontanée ou artificiellement dans les réactions nucléaires. Pourtant, ce terme englobe une autre signification, l'exploitation de dite énergie pour autres fins comme, par exemple, l'obtention de énergie électrique, thermique et/ou mécanicienne à partir de réactions nucléaires, et sa application, bien soit avec des fins pacifiques ou bélicos.^[1] Ainsi, est commun se rapporter à la énergie nucléaire ne seulement comme le résultat d'un réaction mais comme un concept un plus ample que comprend les connaissances et des techniciennes qu'ils permettent l'utilisation de cette énergie par part de l'être humain.

Ces réactions se donnent dans les noyaus de quelques isótopos de certains éléments chimiques, en étant la plus connue la fisión du uranium-235 (²³⁵Ou), avec celle qui fonctionnent les réacteurs nucléaires, et la plus habituelle dans la nature, en l'intérieur des étoiles, la fusion de la paire deuterio-tritio (²H-³H). Pourtant, pour produire ce type d'énergie en profitant de réactions nucléaires ils peuvent être utilisés beaucoup d'autrui isótopos de divers éléments chimiques, comme le torio-232, le plutonio-239, le estroncio-90 ou le polonium-210 (²³²Th, ²³⁹Pu, ⁹⁰M, ²¹⁰Po; respectivement).

Les deux systèmes plus recherchés et travaillés pour l'obtention d'énergie nucléaire aprovechable de forme massive sont la fisión nucléaire et la fusion nucléaire. L'énergie nucléaire peut se transformer de forme descontrolada, comme dans l'intérieur des étoiles, en donnant lieu au armamento nucléaire; ou contrôlée en réacteurs nucléaires dans lesquels se produit énergie électrique, énergie mécanicienne ou énergie thermique. Autant les matériels usés comme la création des installations sont complètement différentes dans chaque cas.

Une autre technicienne, employée principalement en pilas d'énorme durée pour des systèmes que requièrent peu de consommation électrique, est l'utilisation de générateurs termoeléctricos de radioisótopos (GTR, ou RTG en anglais), dans ceux qui se profitent des diverses façons de désintégration pour générer électricité en des systèmes de termoparest à partir de la chaleur transférée par une source radiactiva.

L'énergie desprendida dans ces procès nucléaires a l'habitude d'apparaître en forme de particules subatómicas en mouvement. Ces particules, au se freiner dans la matière que les entoure, ils produisent énergie thermique. Cette énergie thermique se transforme en énergie mécanicienne en utilisant moteurs de combustion externe, comme les turbinas de vapeur. Dite énergie mécanicienne peut être employée dans le transport, comme par exemple en les bateaux nucléaires; ou pour la génération d'énergie électrique en centrales nucléaires.

La principale caractéristique de ce type d'énergie est la grande quantité d'énergie que peut se produire par unité de masse de matériel utilisé en comparaison avec n'importe quel autre type d'énergie connue par l'être humain.

Sommaire 1 Histoire 1.1 Les réactions nucléaires 1.2 La fisión nucléaire 1.3 La fusion nucléaire 1.4 Autres systèmes d'énergie nucléaire 2 Fondements physiques 2.1 Le noyau 2.2 Fisión 2.3 Fusion 2.4 Désintégration alfa 2.5 Désintégration beta 3 Technologie nucléaire 3.1 Armes nucléaires 3.1.1 Bombe atomique 3.1.2 Bateaux militaires de propulsión nucléaire 3.1.3 Avions militaires de propulsión nucléaire 3.2 Propulsión Nucléaire civile 3.2.1 Bateaux nucléaires civils 3.2.2 Propulsión Aérospatial 3.2.3 Automobile nucléaire 3.3 Génération d'électricité 3.3.1 À partir de la fisión 3.3.2 À partir de la fusion 3.3.3 Génération de chaleur et électricité à partir d'autres réactions nucléaires 4 Traitement de résidus nucléaires 5 Régulation nucléaire 6 Tu remarques 6.1 des Références 6.2 Bibliografía 7 Voyez-vous aussi 8 Tu raccordes externes 8.1 Organismes régulateurs 8.2 Projets internationaux 8.3 Organisations écologistes 8.4 Autrui

Histoire

Les réactions nucléaires

En 1896 Henri Becquerel a découvert que quelques éléments chimiques émettaient des radiations.^[2] Autant il comme Marie Curie et autrui ont étudié ses propriétés, en découvrant que ces radiations étaient différentes des déjà connus Rayons X et que possédaient des propriétés diverses, en dénommant aux trois types qui ont réussi il découvrir alfa, beta et gamma.

Il S'a bientôt vu que toutes elles provenaient du noyau atomique qu'a décrit Rutherford en 1911.

Avec l'usage du neutrino, particule décrite théoriquement en 1930 par Pauli mais ne mesurée jusqu'à 1956 par Clyde Cowan et ses collaborateurs, s'a pu expliquer la radiation beta.

En 1932 James Chadwick a découvert l'existence du neutrón que Wolfgang Pauli y avait predicho en 1930, et aussitôt après Enrico Fermi a découvert que certaines radiations émises en des phénomènes ne très communs de désintégration étaient en réalité ces neutrones.

En 1934 Fermi se trouvait dans une expérience en bombardant noyaus de uranium avec ces neutrones récemment découverts, en mesurant nouvelles formes de "radiations". En 1938, en Allemagne, Lise Meitner, Otto Hahn et Fritz Strassmann ont vérifié les expériences de Fermi. Il est plus, en 1939 ils ont démontré qu'il part des produits qu'apparaissaient au mener à terme ces expériences avec uranium ils étaient des noyaus de bario. ils très sont bientôt arrivé au constat de que ils étaient résulté de la division des noyaus de l'uranium. Il s'était mené à terme la découverte de la fisión.

En France, Joliot Curie a découvert qu'outre le bario, s'émettaient neutrones secondaires dans ce réaction, en faisant faisable le réaction en chaîne.

Aussi en 1932 Mark Oliphant teorizó sur la fusion de noyaus légers (de hidrógeno), en décrivant bientôt après Hans Bethe le fonctionnement des étoiles en se basant sur ce mécanisme.

La fisión nucléaire

En pleine Seconde Guerre mondiale, les militaires allemands ils ont découvert le potentiel que ces phénomènes ils pourraient supposer et ils ont commencé à développer une bombe basée sur la fisión: La bombe nucléaire. Albert Einstein, en 1939, a signé une lettre au président Franklin Delano Roosevelt des les États-Unis, écrite par Leó Szilárd, dans celle qui se prévenait sur ce fait.^[3]

Le 2 décembre 1942]], comme part du projet Manhattan dirigé par J. Robert Oppenheimer, s'a bâti le premier réacteur du monde fait par l'être humain (a existé un réacteur naturel en Oklo): le Chicago Pile-1 (CP-1).

Comme part du même programme militaire, s'a bâti un réacteur beaucoup de majeur en Hanford, destiné à la production de plutonio, et en même temps, un projet d'enrichissement d'uranium en cascade. Le 16 juillet 1945]] a été essayé la première bombe nucléaire (nom en clef Trinity) dans le désert de Alamogordo. Dans cette preuve s'a mené à terme une explosion équivalente à 19.000.000 de kg de TNT (19 kilotones), une puissance jamais remarquée antérieurement dans aucun autre explosif. Les deux projets développés ont terminé avec la construction de deux bombes, une d'uranium enrichi et une de plutonio (Little Boy et Fat Man) qu'ont été jetées sur les villes japonaises de Hiroshima (6 août de 1945) et Nagasaki (9 août de 1945) respectivement. Le 15 août 1945 a fini la deuxième guerre mondiale en le Pacifique avec la rendición du Japon. Pour sa part le programme d'armamento nucléaire allemand (dominé est par Werner Heisenberg), n'a pas obtenu son but avant de la rendición de l'Allemagne le 8 mai 1945.

Ils S'ont postérieurement mené à terme des programmes nucléaires en la Union Soviétique (première preuve d'une bombe de fisión le 29 août 1949]]), la France et la Grande-Bretagne, en commençant la course aux armements dans les deux blocs créés après la guerre, en obtenant limites de puissance destructiva jamais avant suspectée par l'être humain (chaque parti pouvait abattre et détruire diverse fois à tous ses ennemis).

Déjà dans le décennie de 1940, l'amiral Hyman Rickover a proposé la construction de réacteurs de fisión n'acheminés cette fois à la fabrication de matériel pour bombes, mais à la génération d'électricité. Ces réacteurs, il s'a pensé (acertadamente) que pourraient constituer un grand remplaçant du diesel dans les sous-marins. Il s'a bâti le premier réacteur de preuve en 1953, en bondissant le premier sous-marin nucléaire (le USS Nautilus (SSN-571)) le 17 janvier 1955]] aux 11:00. Le Département de Défense Américaine a proposé la création et construction d'un réacteur nucléaire utilizable pour la génération électrique et propulsión dans les sous-marins à deux entreprises diverses nord-américaines: Général Electric et Westinghouse. Ces entreprises ont développé les réacteurs d'eau légère type BWR et PWR respectivement.

Ces réacteurs se sont utilisés pour la propulsión de bateaux, autant d'usage militaire (sous-marins, croisières, portaaviones,...) Comme civil (rompehielos et cargueros), où présentent puissance, réduction de la taille des moteurs, réduction dans l'emmagasinage de combustible et autonomie n'améliorés par aucune autre technicienne existante.

Les mêmes créations de réacteurs de fisión s'ont déplacés à des créations commerciales pour la génération d'électricité. Les uniques changements produits dans la création avec la démarche du temps ont été une augmentation des mesures de securité, une majeure efficacité termodinámica, une augmentation de puissance et l'usage des nouvelles technologies qu'ont été en apparaissant.

Entre 1950 et 1960 le Canada il a développé un nouveau type, basé sur le PWR, qu'utilisait de l'eau lourde comme moderador et uranium naturel comme combustible, au lieu du uranium enrichi utilisé par les créations d'eau légère. Autres créations de réacteurs pour son usage commercial ont utilisé carbone (Magnox, AGR, RBMK ou PBR entre autrui) ou sales fondues (litio ou berilio entre autrui) comme moderador. Ce dernier type de réacteur a été part de la création du premier avion bombardero (1954) avec propulsión nucléaire (l'US Aircraft Réacteur Experiment ou OUVREZ). Cette création s'a abandonné après le développement des missiles balísticos intercontinentales (ICBM).

Autres pays (la France, l'Italie, l'Argentine entre autrui) ont développé ses propres créations de réacteurs nucléaires pour la génération électrique commerciale.

En 1946 il s'a bâti le premier réacteur de neutrones rapides (Clementine) dans Les Peupliers, avec plutonio comme combustible et mercurio comme refrigerante. En 1951 il s'a bâti le EBR-I, le premier réacteur rapide avec lequel s'a réussi générer électricité. En 1996, le Superfénix ou SPX, est allé le réacteur rapide de majeure puissance bâti jusqu'au moment (1200 MWe). Dans ce type de réacteurs ils se peuvent utiliser comme combustible les radioisótopos du plutonio, le torio et l'uranium que ne sont pas fisibles avec neutrones thermiques (lents).

Dans le décennie des 50 Ernest Lawrence a proposé la possibilité d'utiliser réacteurs nucléaires avec geometrías inférieurs à la criticidad (réacteurs subcríticos dont le combustible pourrait être le torio), dans ceux qui le réaction serait supporté par un apporte externe de neutrones. En 1993 Carlo Rubbia propose utiliser une installation de espalación dans laquelle un accélérateur de protones produisît les neutrones nécessaires pour maintenir l'installation. À ce type de systèmes se leur connaît comme des Systèmes assistés par des accélérateurs (en anglais Accelerator driven systems, ADS ses sigles en anglais), et se prévoit que la première plante de ce type (MYRRHA) commencez son fonctionnement entre le 2016 et le 2018 dans le centre de Mol (la Belgique).^[4]

La fusion nucléaire

Jusqu'au principe du s.XX il ne s'a pas compris la forme en qu'il se générait énergie dans l'intérieur des étoiles pour contrarrestar le colaspo gravitatorio de celles-ci. il n'existait pas réaction chimique avec la puissance suffisante et la fisión non plus était capable. En 1938 Hans Bethe a remporté l'expliquer moyennant des réactions de fusion, avec le cycle CNO, pour des étoiles très lourdes. Posteriormete S'a découvert le cycle protón-protón pour des étoiles de moindre masse, comme le Soleil.

Dans les ans 1940, comme part du projet Manhattan, il s'a étudié la possibilité de l'usage de la fusion dans la bombe nucléaire. En 1942 il s'a recherché la possibilité de l'usage d'un réaction de fisión comme méthode d'ignición pour le principal réaction de fusion, en sachant que pourrait résulter en une renforce des milliers de fois supérieure. Pourtant, après terminer la Seconde Guerre mondiale, le développement d'une bombe de ces caractéristiques n'a pas été envisagé primordial jusqu'à l'explosion de la première bombe atomique russe en 1949, RDS-1 ou Joe-1. Cet événement a provoqué qu'en 1950 le président américain Harry S. Truman Annonçât le début d'un projet que développât la bombe d'hidrógeno. Le 1 novembre 1952]] s'a essayé la première bombe nucléaire (nom en clef Mike, part de la Opération Ivy ou Hiedra), avec une puissance équivalente à 10.400.000.000 de kg de TNT (10,4 megatones). Le 12 août 1953]] la Union Soviétique réalise sa première preuve avec un engin termonuclear (sa puissance a obtenu quelques centaines de kilotones).

Les conditions qui étaient nécessaires pour obtenir l'ignición d'un réacteur de fusion contrôlé, pourtant, n'ont pas été dérivées jusqu'à 1955 par John D. Lawson.^[5] Les critères de Lawson ont défini les conditions minimes nécessaires de temps, densité et température qui devait il obtenir le combustible nucléaire (noyaus d'hidrógeno) pour que le réaction de fusion se maintînt. Pourtant, déjà en 1946 se patentó la première création de réacteur termonuclear.^[6] En 1951 a commencé le programme de fusion des États-Unis, sur la base du stellarator. Dans le même an a commencé en l'Union Soviétique le développement du premier Tokamak, en donnant lieu à ses premières expériences en 1956. Cette dernière création a remporté en 1968 le premier réaction termonuclear cuasiestacionaria jamais réussie, en se démontrant qu'était la création la plus performante réussi jusqu'à l'époque. ITER, La création internationale qui a date de début de ses opérations dans l'an 2016 et qu'il essayera résoudre les problèmes existants pour réussir un réacteur de fusion de confinamiento magnétique, utilise cette création.

En 1962 il s'a proposé une autre technicienne pour obtenir la fusion basée sur l'usage de laserest pour réussir une implosión en petites cápsulas pleines de combustible nucléaire (de nouveaux noyaus d'hidrógeno). Pourtant jusqu'au décennie des 70 ils ne s'ont pas développé láseres suffisamment puissants. Ses inconvénients pratiques ont fait de celle-ci une option secondaire pour obtenir le but d'un réacteur de fusion. Pourtant, en raison des traités internationaux qu'interdisaient la réalisation d'essais nucléaires dans l'atmosphère, cette option (basiquement microexplosiones termonucleares) s'a converti dans un excellent laboratoire d'essais pour les militaires, avec ce que a réussi financement pour sa suite. Ils se sont ainsi bâti le National Ignition Facility (numéro d'identification fiscale, avec début de ses preuves programmées pour 2010) américaine et le Laser Megajoule (LMJ, que sera complété dans le 2010) français, qu'ils pourchassent le même but de réussir un dispositif qui réussisse il maintenir le réaction de fusion à partir de cette création. Aucun des projets de recherche actuellement en part predicen un gain d'énergie significative, par ce que est prévu un projet posterior qui pût il donner lieu aux premiers réacteurs de fusion commerciales (DEMO pour le confinamiento magnétique et HiPER pour le confinamiento inercial).

Autres systèmes d'énergie nucléaire

Avec l'invention de la pila chimique par Volta en 1800 s'a donné lieu à une forme compacte et portable de génération d'énergie. À partir d'a alors été incessant la recherche de systèmes qu'ils allassent même moindres et qu'eussent une majeure capacité et durée. Ce type de pilas, avec des peu de variations, ont été suffisantes pour beaucoup d'applications quotidiennes jusqu'à nos temps. Pourtant, dans le siècle XX ils ont surgi des nouveaux besoins, à cause principalement des programmes spatiaux. Ils se précisaient alors des systèmes qu'ils eussent une durée élevée pour consommations électriques modérées et un entretien nulo. Ils ont surgi diverse solutions (comme les panneaux solaires ou les cellules de combustible), mais d'après ils s'accroissaient les besoins énergétiques et ils apparaissaient des nouveaux problèmes (les plaques solaires sont inutiles en absence de lumière solaire), s'a commencé à étudier la possibilité d'utiliser la énergie nucléaire dans ces programmes.

À intervenus de la décennie des 50 ont commencé à les États-Unis les premières recherches acheminées à étudier les applications nucléaires dans l'espace. De celles-ci ont surgi les premiers prototypes des générateurs termoeléctricos de radioisótopos (RTG). Ces dispositifs ont montré être une alternative extrêmement intéressante autant dans les applications spatiales comme en applications terrestres spécifiques. Dans ces engins se profitent des désintégrations alfa et beta, en convertissant toute ou grande part de l'énergie cinética des particules émises par le noyau en chaleur. Cette chaleur est après transformée en électricité en profitant du effet Seebeck moyennant quelques termopares, en réussissant efficacités acceptables (entre un 5 et 40% est l'habituel). Les radioisótopos habituellement utilisés sont ²¹⁰Po, ²⁴⁴Cm, ²³⁸Pu, ²⁴¹Am, entre autres 30 que s'ont envisagés utiles. Ces dispositifs réussissent des capacités d'emmagasinage d'énergie 4 ordres de grandeur supérieures (10.000 fois majeure) aux batteries conventionnelles.

En 1959 il s'a montré au public le premier générateur atomique.^[7] En 1961 s'a jeté à l'espace le premier RTG, à bord du SNAP 3. Cette batterie nucléaire, que nourrissait à un satellite de l'armée nord-américaine avec une puissance de 2,7 W, a maintenu son fonctionnement ininterrumpido pendant 15 ans.

Ces systèmes se sont utilisés et ils se suivent en usant en des programmes spatiaux très connus (Pioneer, Voyager, Galilée, Apolo et Ulises entre autrui). Ainsi par exemple en 1972 et 1973 ils s'ont jetés les Pioneer 10 et 11, en se convertissant le premier d'ils dans le premier objet humain de l'histoire qu'abandonnait le système solaire. Les deux satellites continuèrent à fonctionner jusqu'à 17 ans après ses lancements.

La mission Ulises (mission conjointe CETTE-NASA) s'a envoyé en 1990 pour étudier le Soleil, en étant la première fois qu'un satellite il croisait les deux pôles solaires. Pour pouvoir le faire il a eu qu'envoyer le satellite dans une orbite autour de Jupiter. En raison de la durée du RTG que maintient son fonctionnement il s'a prolongé la mission de sorte qu'il se pût réaliser à nouveau un autre voyage autour du Soleil. Bien que il semblât bizarre que ce satellite n'usât pas des panneaux solaires au lieu d'un RTG, peut se comprendre au comparer ses poids (un panneau de 544 kg il générait la même puissance qu'un RTG de 56). Dans ces ans il n'existait pas une roquette qu'il pût envoyer à son orbite au satellite avec ce poids extra.

Ces batteries ne seulement fournissent électricité, mais que dans quelques cas, la propre chaleur généré il s'utilise pour éviter la congélation des satellites en des voyages dans lesquels la chaleur du Soleil n'est pas suffisant, par exemple en des voyages en dehors du système solaire ou en des missions aux pôles de la Lune.

En 1966 il s'a installé le premier RTG terrestre dans l'île deshabitada Fairway Rock, en demeurant en fonctionnement jusqu'à 1995, moment dans lequel s'a démantelé. Autres beaucoup de phares situés en zones inaccessibles proches aux pôles (surtout en l'Union Soviétique), ont utilisé ces systèmes. Il se sait que l'Union Soviétique a fabriqué plus de 1000 unités pour ces usages.

Une application qui s'a donné à ces systèmes il a été son usage comme marcapasos.^[8] Jusqu'aux 70 s'usait pour ces applications batteries de mercurio-zinc, qu'avaient une durée de quelques 3 ans. Dans ce décennie ils s'ont introduits les batteries nucléaires pour augmenter la longévité de ces engins, en permettant qu'un patient jeune eût implanté seulement un de ces engins pour toute sa vie. Dans les ans 1960, l'entreprise Medtronic a contacté avec Alcatel pour dessiner une batterie nucléaire, en implantant le premier marcapasos nourri avec un RTG dans un patient en 1970 à Paris. Divers fabricants ont bâti ses propres créations, mais à intervenus de ce décennie ont été déplacés par les nouvelles batteries de litio, que possédaient des vies de quelques 10 ans (envisagé suffisant par les médecins bien que il dût se substituer diverse fois jusqu'à la mort du patient). À intervenus des ans 1980 il s'a arrêté l'usage de ces implants, bien que encore existent des personnes qu'ils continuent à porter ce type de dispositifs.

Fondements physiques

Sir James Chadwick a découvert le neutrón en 1932, an qui peut il s'envisager comme le début de la physicienne nucléaire moderne.^[9]

Le modèle de átomo proposé par Niels Bohr consiste à un noyau central composé par des particules qu'ils concentrent la pratique plupart de la masse de l'átomo (neutrones et protones), entouré par diverse capes de particules chargées presque sans masse (électrons). Alors que la taille de l'átomo résulte être de l'ordre du angstrom (10^-10 m), le noyau peut se mesurer en fermis (10^-15 m), ou soyez, le noyau est 100.000 fois moindre que l'átomo.

Tous les átomos neutros (sans charge électrique) possèdent le même nombre d'électrons que de protones. Un élément chimique se peut identifier de forme inequívoca par le nombre de protones que possède son noyau; ce nombre s'appelle nombre atomique (Z). Le nombre de neutrones (N) pourtant peut varier pour un même élément. Pour des valeurs bas de Z ce nombre tiende à être très semblé au de protones, mais à l'augmenter Z se précisent plus neutrones pour maintenir la stabilité du noyau. Aux átomos à ceux que seulement leur distingue le nombre de neutrones dans son noyau (en définitive, sa masse), se leur appelle isótopos d'un même élément. La masse atomique d'un isótopo vient donnée par Erreur math (erreur lexicale): À=Z+N

ou, le nombre de protones plus le de neutrones (nucleones) que possède dans son noyau.

Pour dénommer un isótopo a l'habitude de se utiliser la lettre qu'il indique l'élément chimique, avec un superíndice qu'est la masse atomique et un subíndice qu'est le nombre atomique (p. ej. L'isótopo 238 du uranium s'écrirait comme ).

Le noyau

Les neutrones et protones que forment les noyaus ils ont une masse approchée de 1 ou, en étant le protón chargé eléctricamente avec charge positive +1, alors que le neutrón ne possède pas charge électrique. En ayant en compte uniquement l'existence des forces électromagnétique et gravitatoria, le noyau serait instable (puisque les particules d'égale charge se repelerían en défaisant le noyau), en faisant impossible l'existence de la matière. Par ce motif (puisqu'est obvio que la matière existe) il a été nécessaire ajouter aux modèles une troisième force: la force forte (aujourd'hui force nucléaire fort résiduelle). Cette force devait avoir comme caractéristiques, entre autrui, qu'il était très intense, attractive à des distances très courtes (seulement dans l'intérieur des noyaus), en étant repulsiva à des distances plus courtes (de la taille d'un nucleón), qu'était central en vrai de rang de distances, que dépenait du espín et que ne dépenait pas du type de nucleón (neutrones ou protones) sur lequel agissait. En 1935, Hideki Yukawa a donné une première solution à cette nouvelle force en établissant la hypothèse de l'existence d'une nouvelle particule: le mesón. Le plus léger des mesones, le pión, est le responsable de la majeure part du potentiel entre nucleones de longue portée (1 fm). Le potentiel d'Yukawa (potentielle OPEP) que décrit adéquatement l'interaction pour deux particules d'espines s₁ et s₂ respectivement, se peut écrire comme:

Autres expériences qui s'ont réalisés sur les noyaus ont indiqué que sa forme devait d'être environ sphérique de radio Erreur math (erreur lexicale): R = 1,5 \cdot À^{1/3}

fm, en étant À la masse atomique, c'est-à-dire, la somme de neutrones et protones. Ceci exige en plus que la densité des noyaus soit la même (Erreur math (erreur lexicale): V \alpha R^3 \alpha À

, c'est-à-dire le volume est proportionnel à À. Comme la densité se trouve en divisant la masse par le volume Erreur math (erreur lexicale): \rho = \frac{À}{V} = cte

). Cette caractéristique a porté à l'equiparación des noyaus avec un liquide, et par tellement au modèle de la goutte liquide, fondamentale dans la compréhension de la fisión des noyaus.

La masse d'un noyau, pourtant, ne résulte pas exactement de la somme de ses nucleones. Ainsi qu'il a démontré Albert Einstein, l'énergie qui maintient unis à ces nucleones se remarque comme une différence dans la masse du noyau, de sorte que cette différence vient donnée par l'équation . Ainsi, en pesant les divers átomos d'un côté, et ses composants par autrui, peut se déterminer l'énergie moyenne par nucleón que maintient unis aux différents noyaus.

En la graphique peut se contempler comme les noyaus très légers possèdent moins énergie de ligadura que ceux qui sont quelques peu de plus lourds (la part gauche de la graphique). Cette caractéristique est la base de la libération de l'énergie dans la fusion. Et au contraire, dans la part de la droite se voit que les très lourds ont moindre énergie de ligadura que ceux qui sont quelque chose plus légers. Celle-ci est la base de l'émission d'énergie par fisión. Comme se voit, il est beaucoup de majeur la différence dans la part de la gauche (fusion) qu'en la de la droite (fisión).

Fisión

thumb|right|200px|Distribution typique des masses des produits de fisión. La graphique représente le cas de l'uranium 235. Fermi, Après la découverte du neutrón, a réalisé une série d'expériences dans lesquels il bombardait des divers noyaus avec ces nouvelles particules. Dans ces expériences il a remarqué que lorsqu'il utilisait neutrones de énergies bas, en des occasions le neutrón était absorbé en s'émettant photons.

Pour découvrir le comportement de ce réaction a répété l'expérience systématiquement en tous les éléments de la table périodique. Il A ainsi découvert des nouveaux éléments radiactivos, mais à l'arriver au uranium a obtenu des résultats divers. Lise Meitner, Otto Hahn Et Fritz Strassmann ont réussi expliquer le nouveau phénomène au supposer que le noyau d'uranium au capturer le neutrón s'escindía en deux parts de masses environ égales. Ils Ont en fait détecté bario, de masse environ la moitié que la de l'uranium. je postérieurement se découvre que cette escisión (ou fisión) ne se donnait pas en tous les isótopos de l'uranium, mais seulement en le ²³⁵Ou. Et plus il tard s'a même su que cette escisión pouvait donner lieu à muchísimos éléments divers, dont distribution d'apparition est très typique (similaire à la double joroba d'un camello).

En la fisión d'un noyau d'uranium, ne seulement apparaissent deux noyaus plus légers résultat de la division du d'uranium, mais qu'ils en plus s'émettent 2 ou 3 (en promedio 2,5 dans le cas du ²³⁵Ou) neutrones à une grande vitesse (énergie). Comme l'uranium est un noyau lourd il ne s'accomplit pas la relation N=Z (égal nombre de protones que de neutrones) qu'oui s'accomplit pour les éléments les plus légers, par ce que les produits de la fisión possèdent un excès de neutrones. Cet excès de neutrones fait instables (radiactivos) à ces produits de fisión, qu'obtiennent la stabilité au desintegrarse les neutrones excédents par désintégration beta généralement. La fisión du ²³⁵Ou peut se produire en plus de 40 formes différentes, en se causant par tellement plus de 80 produits de fisión divers, que à son tour se desintegran en formant chaînes de désintégration, par ce que enfin apparaissent près 200 éléments à partir de la fisión de l'uranium.

L'énergie desprendida en la fisión de chaque noyau de ²³⁵Ou est en promedio de 200 MeV. Les minerais explosés pour l'extraction de l'uranium ont l'habitude de posséder contenus d'autour de 1 gramme d'uranium par kg de minerai (la pechblenda par exemple). Comme le contenu de ²³⁵Ou dans l'uranium naturel est de 0,7%, s'obtient que par chaque kg de minerai extrait nous aurions átomos de ²³⁵Ou. Si fisionamos tous ces átomos (1 gramme d'uranium) obtiendrions une énergie libérée de par gramme. En comparaison, par la combustion de 1 kg de charbon de la meilleure qualité (antracita) s'obtient une énergie de quelques , c'est-à-dire, se précisent plus de 10 tonnes de antracita (le type de charbon avec majeur pouvoir calorífico) pour obtenir la même énergie contenue en 1 kg d'uranium naturel.

L'apparition des 2,5 neutrones par chaque fisión permet l'idée de mener à terme un réaction en chaîne, si se remporte faire que de ces 2,5 au moins un neutrón réussissez fisionar un nouveau noyau d'uranium. L'idée du réaction en chaîne est habituelle dans autres procès chimiques. Les neutrones émis par la fisión ne sont pas utiles immédiatement, mais qu'il y a que les freiner (les modérer) jusqu'à une vitesse appropriée. Ceci se réussit en entourant les átomos par un autre élément avec un Z petit, comme par exemple hidrógeno, carbone ou litio, matériel dénommé moderador.

Autres átomos que peuvent fisionar avec neutrones lents sont le ²³³Ou ou le ²³⁹Pu. Pourtant il aussi est possible la fisión avec neutrones rapides (d'énergies grandes), comme par exemple le ²³⁸Ou (140 fois plus abondante que le ²³⁵Ou) ou le ²³²Th (400 fois plus abondante que le ²³⁵Ou).

La théorie élémentaire de la fisión l'ont fournis Bohr et Wheeler, en utilisant un modèle selon lequel les noyaus des átomos se comportent comme des gouttes liquides.

La fisión se peut réussir aussi moyennant particules alfa, protones ou deuterones.

Fusion

Ainsi que la fisión est un phénomène qu'il apparaît dans la couche terrestre de forme naturelle (si bien avec une fréquence petite), la fusion est absolument artificielle dans notre environnement. Pourtant, cette énergie possède des avantages quant à la fisión. D'une part le combustible est abondant et facile de réussir, et par autrui, ses produits sont éléments stables et légers.

Dans la fusion, au contraire qu'en la fisión où se divisent les noyaus, le réaction consiste à l'union de deux ou plus noyaus légers. Cette union donne lieu à un noyau un plus lourd que les usés initialement et à neutrones. La fusion s'a réussi avant même de comprendre complètement les conditions qui se précisaient, en se limitant à réussir conditions extrêmes de pression et température en usant une bombe de fisión. Mais il n'est pas jusqu'à ce que Lawson définit quelques critères de temps, densité et température minimes^[5] lorsque se commence à comprendre le fonctionnement de la fusion.

Bien que en les lances la fusion il se donne entre une variété d'éléments chimiques, l'élément avec lequel est plus simple l'obtenir il est l'hidrógeno. L'hidrógeno possède trois isótopos: l'hidrógeno commun (), le deuterio () et le tritio (). Ceci est ainsi parce que la fusion requiert qu'il se vainque la repulsión electrostática qu'éprouvent les noyaus au s'unir, par ce que à moindre charge électrique, moindre sera celle-ci. En plus, à majeure quantité de neutrones, plus lourd sera le noyau résultant (plus nous en dessus serons en la graphique des énergies de ligadura), avec ce que majeure sera l'énergie libérée dans le réaction.

Un réaction particulièrement intéressant est la fusion de deuterio et tritio:

Dans ce réaction ils se libèrent 17,6 MeV par fusion, plus que dans le reste de combinaisons avec isótopos d'hidrógeno. En plus ce réaction fournit un neutrón très énergétique que peut se profiter de pour générer combustible additionnel pour des réactions posterior de fusion, en utilisant litio, par exemple. L'énergie libérée par gramme avec ce réaction est presque 1.000 fois majeure que la remportée en la fisión de 1 gramme d'uranium naturel (quelques 7 fois supérieure si fût un gramme de ²³⁵Ou pur).

Pour vaincre la repulsión electrostática, est nécessaire que les noyaus à fusionner ils obtiennent une énergie cinética d'environ 10 keV. Cette énergie s'obtient moyennant un intense échauffement (pareil que dans les étoiles, où ils s'obtiennent des températures de 10⁸ K), qu'implique un mouvement des átomos égal d'intense. Outre cette vitesse pour vaincre la repulsión electrostática, la probabilité de que se produise la fusion il doit être élevée pour que le réaction arrivez. Ceci implique qu'ils se doivent posséder suffisants átomos avec énergie suffisante pendant un temps minime. Le critère de Lawson définit que le produit entre la densité de noyaus avec cette énergie par le temps pendant lequel ils doivent demeurer dans cet état doit être .

Les deux méthodes en développement pour profiter de de forme utile l'énergie desprendida dans ce réaction sont le confinamiento magnétique et le confinamiento inercial (avec des photons que proviennent de laser ou particules que proviennent de accélérateurs).

Désintégration alfa

Ce réaction est une forme de fisión spontanée, dans celle qui un noyau lourd émet une particule alfa (α) avec une énergie typique de quelques 5 MeV. Une particule α est un noyau de helio, constitué par deux protones et deux neutrones. Dans son émission le noyau change, par ce que l'élément chimique qui souffre ce type de désintégration muta en un autre divers. Un réaction naturel typique est la suivante:

dans celle qui un átomo de ²³⁸Ou se transforme en autrui de ²³⁴Th.

Il a été en 1928 lorsque George Gamow a donné une explication théorique à l'émission de ces particules. Pour cela a supposé que la particule alfa vivait ensemble dans l'intérieur du noyau avec le reste des nucleones, d'une forme presque indépendante. Par effet tunnel dans quelques occasions ces particules ils surpassent le puits de potentiel que crée le noyau, en se séparant d'il à une vitesse de 5% la vitesse de la lumière.

Désintégration beta

Ils existent deux façons de désintégration beta. Dans le type β⁻ la force faible convertit un neutrón (n⁰) en un protón (p⁺) et en même temps émet un électron (et⁻) et un antineutrino ():

.

Dans le type β⁺ un protón se transforme en un neutrón en émettant un positrón (et⁺) et un neutrino (ν_et):

.

Pourtant, cette dernière façon ne se présente pas de forme isolée, mais qu'il précise un il apporte d'énergie.

La désintégration beta fait changer à l'élément chimique que la souffre. Par exemple, dans la désintégration β⁻ l'élément se transforme en autrui avec un protón (et un électron) plus. Ainsi dans la désintégration du ¹³⁷Cs par β⁻;

En 1934, Fermi a réussi créer un modèle de cette désintégration que répondait correctement à sa fenomenología.

Technologie nucléaire

Armes nucléaires

Un arme est tout instrument, moyen ou machine qui se destine à attaquer ou à se défendre.^[10] Selon telle définition, existent deux catégories d'armes nucléaires:

1. Celles-là qui utilisent l'énergie nucléaire de forme directe pour l'attaque ou la défense, c'est-à-dire, les explosifs qui usent la fisión ou la fusion.
2. Celles-là qui utilisent l'énergie nucléaire pour sa propulsión, en pouvant à son tour utiliser ou ne munition qui utilise l'énergie nucléaire pour sa détonation. Dans cette catégorie ils se peuvent citer les bateaux de guerre de propulsión nucléaire (croisières, portaaviones, sous-marins, bombarderos, etc.).

Bombe atomique

Existent deux formes basiques d'utiliser l'énergie nucléaire desprendida par réactions en chaîne descontroladas de forme explosive: la fisión et la fusion.

Bombe de fisión

Le 16 juillet 1945]] s'a produit la première explosion d'une bombe de fisión créée par l'être humain: La Preuve Trinity.

Ils existent deux types basiques de bombes de fisión: en utilisant uranium hautement enrichi (enrichissement supérieur à 90% en ²³⁵Ou) ou en utilisant plutonio. Les deux types se fondent dans un réaction de fisión en chaîne descontrolada et se sont seulement employé dans une attaque réelle à Hiroshima et Nagasaki, à la fin de la Seconde Guerre mondiale.

Pour que ce type de bombes ils fonctionnent il est nécessaire utiliser une quantité de l'élément utilisé supérieur à la Masse critique. En supposant une richesse dans l'élément de 100%, cela ils supposent 52 kg de ²³⁵Ou ou 10 kg de ²³⁹Pu. Pour son fonctionnement ils se créent 2 ou plus parts subcríticas que s'unissent moyennant un explosif chimique conventionnel de sorte que se surpasse la masse critique.

Les deux problèmes basiques qui s'ont dus il résoudre pour créer ce type de bombes ont été:

• Générer suffisante quantité de l'élément físil à utiliser, déjà soit uranium enrichi ou plutonio pur.
• Obtenir une création dans lequel le matériel utilisé dans la bombe ne soit pas détrui par la première explosion avant d'obtenir la criticidad.

Le rang de puissance de ces bombes se situe entre environ l'équivalent à une tonne de TNT jusqu'aux 500.000 kilotones.

Bombe de fusion

thumb|right|150px|Création basique Teller-Ullam Après le premier essai réussi d'une bombe de fisión par l'Union Soviétique en 1949 s'a développé une deuxième génération de bombes nucléaires qu'utilisaient la fusion. Il la lui a appelée bombe termonuclear, bombe H ou bombe d'hidrógeno. Ce type de bombe ne s'est pas utilisé jamais contre aucun but réel. L'appelée création Teller-Ullam (ou secret de la bombe H) sépare les deux explosions en deux phases.

Ce type de bombes ils peuvent être des milliers de fois plus puissantes que les de fisión. En théorie n'existe pas une limite à la puissance de ces bombes, en étant la de majeure puissance explosée la bombe du Zar, d'une puissance supérieure aux 50 megatones.

Les bombes d'hidrógeno utilisent une bombe primaire de fisión que génère les conditions de pression et température nécessaires pour commencer le réaction de fusion de noyaus d'hidrógeno. En raison de que les uniques produits radiactivos que génèrent ces bombes ils sont les produits dans l'explosion primaire de fisión, par ce que se lui est parfois appelé bombe nucléaire nette. Le bout de cette caractéristique ils sont le appelée bombes de neutrones ou bombe N, que minimisent la bombe de fisión primaire, en remportant un minimum de produits de fisión. Ces bombes s'ont en plus dessiné de telle façon que la majeure quantité d'énergie libérée soit en forme de neutrones, avec ce que sa puissance explosive est la dixième part qu'une bombe de fisión. Ils ont été conçues comme des armes anti-tank, puisque à le pénétrer les neutrones dans l'intérieur des mêmes, tuent à ses occupants par les radiations.

Bateaux militaires de propulsión nucléaire

Pendant la deuxième guerre mondiale s'a vérifié que le sous-marin pouvait être un arme décisive, mais il possédait un grave problème à résoudre: son besoin d'émerger après des courtes périodes de temps pour obtenir air pour la combustion du diesel en qu'ils se basaient ses moteurs (l'invention du snorkel a amélioré quelque chose le problème, mais il ne l'a pas résolu). L'Amiral Hyman G. Rickover A été le premier qu'a pensé que l'énergie nucléaire pourrait aider avec ce problème.

Les développements des réacteurs nucléaires ont permis un nouveau type de moteur avec des avantages fondamentaux:

1. il Ne précise pas air pour le fonctionnement du moteur, puisque ne se base sur pas la combustion.
2. Une petite masse de combustible nucléaire permet une autonomie de divers mois (ans même) sans repostar. Par exemple, les sous-marins des États-Unis ils ne précisent pas repostar pendant toute sa vie utile.
3. Un il pousse qu'aucun autre moteur peut comparer, avec ce que ils ont pu se bâtir sous-marins beaucoup plus grands que les existants jusqu'au moment. Le majeur sous-marin bâti jusqu'à aujourd'hui ils sont les de la classe Akula russes (déplacement de 48 mille tonnes, 175 m de longueur).

Ces avantages ont conduit à des bateaux qu'obtiennent des vitesses de plus de 25 noeuds, qu'ils peuvent demeurer des semaines en immersion profonde et qu'ils en plus peuvent stocker des énormes quantités de munition (nucléaire ou conventionnel) en ses bodegas. En fait les armées des États-Unis, la France et le le Royaume-Uni seulement possèdent sous-marins qu'utilisent ce système de propulsión.

Dans les sous-marins se sont utilisé réacteurs de eau à pression, de eau en ébullition ou de sels fondus. Pour réussir réduire le poids du combustible dans ces réacteurs s'use uranium avec des grands degrés d'enrichissement (du 30 à 40% dans les russes ou de 96% en les américains). Ces réacteurs présentent l'avantage de que il n'est pas nécessaire (bien que oui est possible) convertir la vapeur générée par la chaleur en électricité, mais qu'il peut s'utiliser de forme directe sur une turbina que fournit le mouvement aux hélices qu'ils stimulent le bateau, en améliorant notablement le rendement.

Ils se sont bâti une grande variété de bateaux militaires qu'ils usent des moteurs nucléaires et que, dans quelques cas, portent à son tour des missiles de moyen ou long portée avec des têtes nucléaires:

• Croisières. Comme le USS Long Beach (CGN-9), 2 réacteurs nucléaires intégré type C1W.
• Destructeurest. Comme le USS Bainbridge (CGN-25) a été le bateau de propulsión nucléaire plus petit jamais bâti, use 2 réacteurs nucléaires intégré type D2G.
• Portaaviones. Le plus représentatif est le USS Enterprise (CVN-65), bâti en 1961 et encore opérationnel, qu'utilise pour son propulsión 8 réacteurs nucléaires type À2W.
• Sous-marins balísticos. Ils utilisent l'énergie nucléaire comme propulsión et missiles de moyen ou long portée comme armamento. La classe Akula sont de ce type, en utilisant 2 réacteurs nucléaires type OK-650 et en portant outre un autre armamento conventionnel 20 missiles nucléaires RSM-52, chacun avec 10 têtes nucléaires de 200 kilotones chacune.
• Sous-marins d'attaque. Comme le USS Seawolf (SSN-21) de la classe Seawolf qu'use un réacteur nucléaire intégré PWR type S6W. Il obtient une vitesse de 30 noeuds.

les États-Unis, la Grande-Bretagne, la Russie, la Chine et la France ils possèdent des bateaux de propulsión nucléaire.

Avions militaires de propulsión nucléaire

Tellement les États-Unis comme l'Union Soviétique s'ont posés la création d'une flotte de bombarderos de propulsión nucléaire. il de cette manière se prétendait les maintenir chargés avec des têtes nucléaires et en volant de forme permanente près les buts prefijados. Avec le développement de la Missile balístico intercontinental (ICBM) à la fin des 50, plus rapides et bon marchés, sans besoin de pilotes et pratiquement invulnerables, s'ont abandonnés tous les projets.

Les projets expérimentaux ont été:

• Convair X-6. Projet américain à partir d'un bombardero B-36. Il est arrivé à avoir un prototype (le NB-36H) qu'a réalisé 47 vols de preuve de 1955 à 1957, an dans lequel s'a abandonné le projet. Il s'a utilisé un réacteur de fisión de 3 MW refrigerado avec air qu'est seulement entré en fonctionnement pour les preuves des blindajes, jamais propulsando l'avion.
• Tupolev Ton-119. Projet soviétique à partir d'un bombardero Tupolev Ton-95. Il Est non plus passé de l'étape de preuves.

Propulsión Nucléaire civile

L'énergie nucléaire s'utilise depuis les ans 50 comme système pour donner poussez (propulsar) divers systèmes, depuis les sous-marins (le premier qu'a utilisé l'énergie nucléaire), jusqu'à des navires spatiaux en développement dans ce moment.

Bateaux nucléaires civils

Après le développement des bateaux de propulsión nucléaire d'usage militaire s'a fait bientôt patent qu'ils existaient certaines situations dans lesquelles ses caractéristiques pouvaient être déplacées à la navigation civile.

Ils se sont bâti cargueros et rompehielos qu'ils usent réacteurs nucléaires comme moteur.

Le premier bateau nucléaire de charge et passagers a été le NS Savannah, bondi en 1962. Ils S'ont seulement bâti autres 3 bateaux de charge et passagers: Le Mutsu japonais, le Otto Hahn allemand et le Sevmorput russe. Le Sevmorput (acrónimo de 'Severnii Morskoi Put'), bondi en 1988 et doué avec un réacteur nucléaire type KLT-40 de 135 MW, suit en activité aujourd'hui en transitant la route de la mer du nord.

la Russie a bâti 9 rompehielos nucléaires depuis 1959 jusqu'à 2007, en réalisant parcours touristiques, en voyageant vers le pôle nord, depuis 1989. Le coût d'un de ses voyages est de 25.000 dollars par un voyage de 3 semaines.

Propulsión Aérospatial

Bien que ils existent diverse options qu'ils peuvent utiliser l'énergie nucléaire pour propulsar roquettes spatiales, seulement quelqu'unes ont obtenu niveaux design devancés.

La roquette termonuclear, par exemple, utilise hidrógeno recalentado dans un réacteur nucléaire de grande température, en réussissant pousses au moins deux fois supérieures aux roquettes chimiques. Ce type de roquettes ils s'ont essayés par première fois en 1959 (le Kiwi 1), dedans du Projet Nerva, annulé en 1972. En 1990 il s'a relancé le projet sous les sigles SNTP (Space Nucléaire Thermal Propulsión) dedans du projet pour un voyage tripulado à Mars en 2019. En 2003 il a commencé avec le nom de Projet Prométhée. Autrui des possibilités contemplées est l'usage d'un réacteur nucléaire que nourrisse à un propulsor iónico (le Nucléaire Electric Xenon Ion System ou 'NEXIS').

Le Projet Orión^[11] a été un projet idéé par Stanisław Ulam en 1947, qu'a commencé en 1958 dans l'entreprise Générale Atomics. Son propos était la réalisation de voyages interplanetarios de forme bon marché à une vitesse d'un 10% de c. Pour cela utilisait un méthode dénommé propulsión nucléaire appuyée sur (External Pulsed Écran à plasma Propulsión est sa dénomination officielle en anglais). Le projet a été abandonné en 1963, mais la même création s'est utilisée comme base sur le Projet Dédale^[12] britannique avec moteur de fusion, le Projet Longshot^[13] américain avec moteur de fisión couplé à un moteur de fusion inercial ou le Projet Méduse.

Il s'est aussi proposé l'usage de RTG comme source pour une roquette de radioisótopos.^[14]

Automobile nucléaire

L'unique proposition connue est la création conceptual jeté par Ford en 1958: le Ford Nucleon.^[15] n'a Jamais été bâti un modèle operacional. Dans sa création se proposait l'usage d'un petit réacteur de fisión que pouvait fournir une autonomie de plus de 8.000 km. Un prototype de la voiture se maintient dans le musée Henry Ford.

Une option, comprise dans les alternatives au pétrole, est l'usage du hidrógeno en cellules de combustible comme combustible pour véhicules d'hidrógeno. Il s'est en recherchant dans ce cas l'usage de l'énergie nucléaire pour la génération de l'hidrógeno nécessaire moyennant des réactions termoquímicas ou de electrólisis avec vapeur à grande température.^[16][17]

Génération d'électricité

Probablement, l'application pratique plus connue de l'énergie nucléaire est la génération d'énergie électrique pour son usage civil, en particulier moyennant la fisión de uranium enrichi. Pour cela ils s'utilisent des réacteurs dans lesquels il se fait fisionar ou fusionner un combustible. Le fonctionnement basique de ce type d'installations industrielles est similaire à n'importe quelle autre centrale thermique, ils pourtant possèdent caractéristiques spéciaux quant à celles que usent combustibles fossiles:

• ils Se précisent des mesures de securité et contrôle beaucoup plus strictes. Dans le cas des réacteurs de quatrième génération ces mesures ils pourraient être moindres,^[18] alors que dans la fusion s'attend que ne soyez pas nécessaires.^[19]
• La quantité de combustible nécessaire annuellement dans ces installations est divers ordres de grandeur inférieure à celui que ils précisent les thermiques conventionnelles.
• Les émissions directes de C0₂ et NE_x dans la génération d'électricité, principaux gaz d'effet serre d'origine antrópico, sont nulas; bien que indirectement, en des procès secondaires comme l'obtention de minerai et contrucción d'installations, oui se produisent des émissions.^[20]

À partir de la fisión

Après son usage exclusivement militaire, s'a commencé à poser l'application de la connaissance acquise à la vie civile. Le 20 décembre 1951]] a été le premier jour qui s'a réussi générer électricité avec un réacteur nucléaire (dans le réacteur américain EBR-I, avec une puissance de quelques 100 kW), mais n'a pas été jusqu'à 1954 lorsqu'il s'a relié au réseau électrique une centrale nucléaire (a été la centrale nucléaire russe Obninsk, en générant 5 MW avec seulement un 17% de rendement thermique). Le premier réacteur de fisión commercial a été le Calder Hall en Sellafield, que s'a relié au réseau électrique en 1956. Le 25 mars 1957]] il s'a créé la Communauté Européenne de l'Énergie Atomique (EURATOM), le même jour qui s'a créé la Communauté Economique Européenne, entre la Belgique, la France, l'Allemagne, l'Italie, le Luxembourg et les Pays-Bas. Ce même an s'a créé le Organisme International d'Énergie Atomique (OIEA). Les deux organismes avec la mission, entre autrui, de stimuler l'usage pacifique de l'énergie nucléaire.

Son développement en tout le monde a éprouvé à partir de ce moment une grande croissance, de forme très particulière en France et le Japon, où la crise du pétrole de 1973 a influencé définitivement, puisque sa dépendance dans le pétrole pour la génération électrique était très marquée (39 et 73% respectivement dans ces ans, en 2008 ils génèrent un 78 et 30% respectivement moyennant des réacteurs de fisión).^{[rendez-vous requise]} En 1979 le accidente de Three Mile Island a provoqué une augmentation très considérable dans les mesures de contrôle et de sécurité dans les centrales, pourtant il ne s'a pas arrêté l'augmentation de capacité installée. Mais en 1986 le accident de Chernóbil, dans un réacteur RBMK design russe que n'accomplissait pas les conditions requises de sécurité qu'ils s'exigeaient en occident, a fini radicalement avec cette croissance.

En octobre de 2007 ils existaient 439 centrales nucléaires en tout le monde qu'ont généré 2,7 millions de MWh en 2006. La puissance installée en 2007 a été de 370.721 MWet. En mars de 2008 il y avait 35 centrales en construction, plans pour bâtir 91 centrales nouvelles (99.095 MWe) et autres 228 propositions (198.995 MWe).^[21] Bien que seulement 30 pays dans le monde possèdent des centrales nucléaires, environ 15% de l'énergie électrique générée dans le monde se produit à partir d'énergie nucléaire.^[22]

La plupart des réacteurs ils sont des appelés de eau légère (LWR par son sigle en anglais), qu'utilisent comme moderador eau intensamente purificada. Dans ces réacteurs le combustible utilisé est uranium enrichi légèrement (entre le 3 et 5%).

En 1965 il s'a bâti la première centrale nucléaire en Espagne, la Centrale nucléaire José Cabrera.^[23] actuellement se trouvent en fonctionnement huit centrales nucléaires en Espagne: Sainte María de Garoña, Almaraz I et II, Ascó I et II, Cofrentes, Vandellós II et Trillo.

Ils s'ont paralysés ou ils ne sont pas entré en fonctionnement, une fois terminées, en raison de la moratoire nucléaire les centrales de Lemóniz, I et II, Valdecaballeros I et II, Trillo II, Escatrón I et II, Santillán, Regodola et Sayago. Ils se trouvent démantelées ou en procès de desmantelamiento Vandellós I et José Cabrera.

Dans l'an 2002 un tiers, 33,9% de l'énergie électrique produite en Espagne l'est allé en nucléaires avec un total de 63.016 GWh.^[24]

il plus se a tard posé ajouter le plutonio fisible généré () comme combustible extra dans ces réacteurs de fisión, en augmentant d'une forme importante l'efficacité du combustible nucléaire et en réduisant ainsi un des problèmes du combustible dépensé. Cette possibilité a même porté à l'usage du plutonio originaire de l'armamento nucléaire démantelé dans les principales puissances mondiales. Il S'a ainsi développé le combustible MOX, dans celui qui s'ajoute un pourcentage (entre un 3 et 10% en masse) de ce plutonio à uranium appauvri. Ce combustible s'use actuellement comme un pourcentage du combustible conventionnel (de uranium enrichi). il aussi s'y a ensayado dans quelques réacteurs un combustible mêle de torio et plutonio, que génère une moindre quantité de éléments transuránidos.

Autres réacteurs utilisent de l'eau lourde comme moderador. Dans ces réacteurs il se peut utiliser uranium naturel, c'est-à-dire, sans enrichir il et puis se produit une quantité assez élevée de tritio par activation neutrónica. Ce tritio se prévoit qu'il puisse se profiter d'en des futures plantes de fusion.

Autres projets de fisión, que n'ont pas surpassé aujourd'hui la phase d'expérimentation, ils s'acheminent à la création de réacteurs dans lesquels puisse se générer électricité à partir d'autres isótopos, principalement le et le .

Types de réacteurs

La différence basique entre les diverses créations de réacteurs nucléaires de fisión est le combustible qu'ils utilisent. Ceci influence dans le type de moderador et refrigerante usés. D'entre toutes les possibles combinaisons entre type de combustible, moderador et refrigerante, seulement quelqu'unes sont viables techniquement (quelques 100 en racontant les options de neutrones rapides). Mais seulement quelques cuantas se sont utilisé jusqu'au moment en des réacteurs d'usage commercial pour la génération d'électricité (voir table).

Types de réacteurs nucléaires de fisión commerciaux (neutrones thermiques)[25] Combustible Moderador Refrigerante Uranium naturel Grafito Air a SCIÉ2 H2Ou (eau légère) D2Ou (eau lourde) D2Ou (eau lourde) Composés organiques H2Ou (eau légère) D2Ou (eau lourde) Gaz Uranium enrichi Grafito Air a SCIÉ2 H2Ou (eau légère) D2Ou (eau lourde) Sodium D2Ou (eau lourde) Composés organiques H2Ou (eau légère) D2Ou (eau lourde) Gaz H2Ou (eau légère) H2Ou (eau légère)

L'unique isótopo naturel qu'est fisionable avec neutrones thermiques est le , que se trouve dans une proportion de 0.7% en poids dans l'uranium naturel. Le reste est , envisagé fértil, puisque, bien que peut fisionar avec neutrones rapides, par activation avec neutrones se convertit en , qu'oui est físil moyennant neutrones thermiques.

Les réacteurs de fisión commerciaux, autant de première comme de deuxième ou troisième génération, utilisent uranium avec des degrés de enrichissement divers, depuis uranium naturel jusqu'à uranium légèrement enrichi (par en dessous de 6%). En plus, en ceux-là dans lesquels il s'use uranium enrichi, la configuration du noyau du réacteur utilise des différents degrés d'enrichissement, avec uranium plus enrichi dans le centre et moins vers l'extérieur. Cette configuration réussit deux fins: d'un côté diminuer les neutrones de fuite par réflexion, et par ailleurs augmenter la quantité de consumible. Dans les réacteurs commerciaux se font fisionar ces átomos fisibles avec neutrones thermiques jusqu'au maximum possible (au degré de brûlé du combustible se lui dénomme burnup), puisque se obtiennent des majeures bénéfices combien plus profit s'enlève du combustible.

Un autre isótopo envisagé fértil avec neutrones thermiques est le torio (élément naturel, composé dans sa plupart par l'isótopo ), que par activation produit , físil avec neutrones thermiques et rapides (est règle générale que ces éléments avec nombre atomique À impair soyez fisibles, et avec À paire fértiles).

Ces trois isótopos sont ceux qui ils produisent fisiones exoergicas, c'est-à-dire, génèrent plus énergie que la nécessaire pour les produire, avec neutrones thermiques. Les autres éléments (avec z<92) seul fisionan avec neutrones rapides. Ainsi le par exemple peut fisionarse avec neutrones d'énergies supérieures à 1,1 MeV.

Bien que il y a diverse formes de classer les divers réacteurs nucléaires, la plus utilisée, et avec laquelle se dénomment les divers types de réacteurs de fisión est par la combinaison moderador/refrigerante utilisé. Celles-ci sont les dénominations des réacteurs commerciaux de neutrones thermiques utilisés dans l'actualité (de deuxième génération), joins à son nombre dans le monde (entre parenthèse)^[26] et ses caractéristiques principales:

• PWR (VVER En russe). (264). Uranium enrichi, moderador et refrigerante eau légère.
• BWR. (94). Uranium enrichi, moderador et refrigerante eau légère.
• CANDU. (43). Uranium naturel, moderador et refrigerante eau lourde.
• AGR. (18). Il use uranium enrichi comme combustible, moderador grafito, refrigerante a SCIÉ₂.
• RBMK. (12). Uranium naturel ou enrichi, moderador grafito, refrigerante eau légère.
• Autrui. 4 réacteurs russes qui usent uranium enrichi, moderador grafito et refrigerante eau légère.

Les créations de réacteurs qu'utilisent neutrones rapides, et par autant peuvent utiliser comme combustible , ou entre autrui, ne précisent pas moderador pour fonctionner. Par ce motif est difficile utiliser les mêmes matériels qu'ils s'usent en les thermiques comme refrigerantes, puisqu'en beaucoup d'occasions aussi agissent comme moderador. Tous les réacteurs de ce type jusqu'au moment ont utilisé comme refrigerante métaux liquides (mercurio, plutonio, yoduro potásico, plombe, bismuto, sodium...). Lorsque ces réacteurs en plus réussissent produire plus quantité de matériel físil que celui qui consument il se leur dénomme réacteurs reproducteurs rapides. Dans l'actualité ils existent 4 FBR, 3 en arrêt froid et seulement un en opération commerciale.^[27]

Les créations de réacteurs que profitent des leçons apprises dans le moyen siècle passé (environ une douzaine de créations diverses) ils se dénomment de troisième génération ou réacteurs devancés. Ils se sont seulement mis en oeuvre quelqu'uns en Japon et ils se sont en bâtissant quelques autres. En général ils sont des évolutions des réacteurs de deuxième génération (comme le BWR devancé ou ABWR ou le PWR devancé: le EPR ou le AP1000), bien que existent quelques créations complètement nouvelles (comme le PBMR qu'utilise helio comme refrigerante et combustible TRISO que contient le moderador de grafito dans sa composition).

Les réacteurs de quatrième génération ils ne sortiront pas du papier au moins jusqu'au 2020, et en général ils sont des créations qu'ils cherchent, outre des niveaux de sécurité supérieures aux plantes de fisión des générations antérieures, que les uniques résidus de grande activité ayez vies très courtes, en brûlant les actínidos de vie longue. À ce groupe ils appartiennent par exemple les réacteurs assistés par accélérateur (ADS). En général ces réacteurs ils se baseront sur neutrones rapides.

Ils existent quelques autres créations, basés fondamentalement en les décrits, pour générer énergie en des lieux lointains, comme le réacteur flottant russe KLT-40S ou le microrreactor nucléaire de 200 kW de Toshiba.^[28]

Sécurité^[29][30]

Comme n'importe quelle activité humaine, une centrale nucléaire de fisión comporte risques et bénéfices. Les risques doivent se prévoir et s'analyser pour pouvoir être mitigados. À tous ces systèmes dessinés pour éliminer ou au moins minimiser ces risques il se leur appelle des systèmes de protection et contrôle. Dans une centrale nucléaire d'usage civil s'utilise une approximation appelée défense en profondeur. Cette approximation suit une création de multiples barrières pour obtenir ce propos. Une première approximation aux diverses barrières utilisées (chacune d'elles multiple), de dehors à dedans pourrait être:

1. Autorité régulatrice: il est l'organisme chargé de veiller que le reste de barrières ils se trouvent en parfait fonctionnement. Ne doit être lié à des intérêts politiques ni des entreprises, en étant ses décisions obligatoires.
2. Normes et procédures: toutes les actions doivent se régir par des procédures et des normes écrites. il en plus se doit mener à terme un contrôle de qualité et ils doivent être supervisadas par l'autorité régulatrice.
3. Première barrière physique (systèmes passifs): systèmes de protection intrínsecos basés sur les lois de la physicienne que gênent l'apparition de fautes dans le système du réacteur. Par exemple l'usage de systèmes dessinés avec réactivité négative ou l'usage de bâtiments de contention.
4. Deuxième barrière physique (systèmes actifs): Réduction de la fréquence avec laquelle ils peuvent arriver les fautes. Il se base sur la redondance, écart ou diversité de systèmes de sécurité destinés à une même fin. Par exemple les soupapes de contrôle qu'ils cachettent les circuits.
5. Troisième barrière physique: systèmes qui minimisent les effets dus à des événements externes à la propre centrale. Comme les amortiguadores qu'empêchent une rupture en cas de sismo.
6. Barrière technique: toutes les installations s'installent en des emplacements envisagés très sûres (basse probabilité de sismo ou vulcanismo) et hautement despobladas.

En plus doit être prévu qu'est-ce que faire dans le cas où tous ou divers de ces niveaux ils faillissent par n'importe quelle circonstance. Tous, les travailleurs ou autres personnes qui habitent dans les proximités, doivent posséder l'information et formation nécessaire. Ils doivent exister des plans d'émergence qu'ils soient pleinement opérationnels. Pour cela est nécessaire qu'ils soient périodiquement essayés moyennant des simulacres. Chaque centrale nucléaire possède deux plans d'émergence: un intérieur et un extérieur, en comprenant le plan d'émergence extérieure, entre autres mesures, plans d'évacuation de la population proche par si tout l'autres faillît.

Bien que les niveaux de sécurité des réacteurs de troisième génération ont considérablement augmenté quant aux générations antérieures, il n'est pas esperable que varie la stratégie de défense en profondeur. Pour sa part, les créations des futurs réacteurs de quatrième génération se sont en centrant en que toutes les barrières de sécurité soient infaillibles, en se basant tellement comme soit possible en des systèmes passifs et en minimisant les actifs. De la même manière, probablement la stratégie suivie sera la de défense en profondeur.

Lorsqu'une part de n'importe qui de ces niveaux, composés à son tour par des multiples systèmes et des barrières, faillit (par défaut de fabrication, usure, ou n'importe quel autre motif), se produit un avis aux controladores que à son tour le lui communiquent aux inspecteurs résidents dans la centrale nucléaire. Si les inspecteurs envisagent que la faute peut engager le niveau de sécurité en question ils élèvent l'avis à l'organisme régulateur (en Espagne le CSN). À ces avis il se leur dénomme des événements notificables.^[35][36] Dans quelques cas, lorsque la faute peut faire que quelque paramètre de fonctionnement de la centrale surpasse les Spécifications Techniques de Fonctionnement (ETF) définies dans la création de la centrale (avec quelques marges de sécurité), se produit un chômage automatique du réaction en chaîne appelé SCRAM. Dans autres cas la réparation de cette part en question (une soupape, un aspersor, une pale,...) Il peut se mener à terme sans arrêter le fonctionnement de la centrale.

Si n'importe qui des barrières il faillit il augmente la probabilité de que il arrive un accident. Si diverse barrières faillent en n'importe qui des niveaux, il peut enfin se produire la rupture de ce niveau. Si divers des niveaux ils faillent il peut se produire un accident, qu'il peut obtenir des différents degrés de gravité. Ces degrés de gravité s'ont organisés dans la Échelle Internationale d'Accidents Nucléaires (INES) par le OIEA et la AEN, en s'entamant l'échelle dans le 0 (sans signification pour la sécurité) et en finissant dans le 7 (accident grave). L'incident (dénommés ainsi lorsqu'ils se trouvent en degré 3 ou inférieurs) plus grave arrivé en Espagne a été le de Vandellós I en 1989, catalogué a posteriori (n'existait pas cet an l'échelle en Espagne) comme de degré 3 (incident important).^[37]

La rupture de diverse de ces barrières (n'existait pas indépendance avec le gouvernement, la création du réacteur était de réactivité positive, la plante ne possédait pas bâtiment de contention, ils n'existaient pas des plans d'émergence, etc.) Il a causé l'accident nucléaire plus grave arrivé: le accident de Chernóbil, de niveau 7 dans la Échelle Internationale d'Accidents Nucléaires (INES).

À partir de la fusion

[[j'Archive:ITER-img 0236.jpg|thumb|right|Maquette d'une section de ITER.]]

De même que la fisión, après son usage exclusivement militaire, s'a proposé l'usage de cette énergie en des applications civiles. En particulier, les grands projets de recherche se sont acheminés vers le développement de réacteurs de fusion pour la production d'électricité. La première création de réacteur nucléaire se patentó en 1946,^[38] bien que jusqu'à 1955 ne s'ont pas défini les conditions minimes qu'il devait obtenir le combustible (isótopos légers, habituellement d'hidrógeno), dénommés critères de Lawson, pour réussir un réaction de fusion continuée. Ces conditions s'ont obtenus par fois première de forme quasiestacionaria l'an 1968.

La fusion se pose comme une option une plus performante (en des termes d'énergie produite par masse de combustible utilisée) sûre et il nettoie que la fisión, utile pour le long terme.^[39] Pourtant manquent même des ans pour pouvoir être utilisée de forme commerciale (la fusion ne sera pas commerciale au moins jusqu'à l'an 2050).^[40] La principale difficulté trouvée, entre autres beaucoup de design et matériels, consiste à la forme de confinar la matière en état d'écran à plasma jusqu'à obtenir les conditions imposées par les critères de Lawson, puisque ne y a pas des matériels capables de supporter les températures imposées.

Ils se sont dessiné deux alternatives pour obtenir les critères de Lawson, que sont le confinamiento magnétique et le confinamiento inercial.

Bien que ils déjà se mènent à terme des réactions de fusion de forme contrôlée dans les divers laboratoires, dans ces moments les projets ils se trouvent dans l'étude de viabilité technique en des centrales de production électrique comme le ITER ou le numéro d'identification fiscale. Le projet ITER, dans celui qui ils participent entre autres le Japon et la Union européenne, il prétend bâtir une centrale expérimentale de fusion et vérifier sa viabilité technique. Le projet numéro d'identification fiscale, dans une phase une plus devancée qu'ITER, prétend le même à les États-Unis en usant le confinamiento inercial.

Une fois démontrée la viabilité de réussir un réacteur de fusion que soit capable de fonctionner de forme continuée pendant des longues périodes de temps, ils se bâtiront des prototypes acheminés à la démonstration de sa viabilité économique.^[41]

Types de réacteurs

Existent deux grands groupes, séparés par le méthode employé pour obtenir les conditions de temps, densité et température nécessaires pour qu'il puisse s'obtenir la fusion contrôlée de forme continue:

1. Fusion moyennant confinamiento magnétique.
2. Fusion moyennant confinamiento inercial.

Dans le premier cas, dans un récipient où s'est pratiqué un vide élevé, s'élève la température d'un mélange de deuterio-tritio moyennant champs électromagnétiques jusqu'à la convertir en écran à plasma.

Aussi moyennant des champs électromagnétiques se confina l'écran à plasma dans une région le plus petite et éloignée des murs du récipient que soit possible, en augmentant de forme continue la densité et la température.

À ce type de fusion ils correspondent les créations du Tokamak, comme le futur ITER, ou du Stellarator, comme le TJ-II espagnol.

Dans le deuxième cas se fait influer un fais de photons ou de particules chargées (électrons ou protones) très énergétique et intense sur un blanc composé par le combustible (deuterio-tritio actuellement). Celui-là fais il peut être dirigé de forme directe sur le blanc, ou bien de forme indirecte sur un dispositif dénommé holraum bâti avec un matériel de grand Z que génère à son tour un intensísimo champ de rayons X qu'il est dirigé sur le blanc.

Jusqu'au décennie des 70 ils ne s'ont pas développé láseres avec les puissances nécessaires pour réussir entamer le réaction.

Dans l'actualité se recherche dans divers centres, mais à niveau national. Ceci se doit à que le mécanisme employé produit microexplosiones termonucleares, de sorte qu'autant le logiciel employé en des calculs et des simulations termohidráulicas, comme les résultats obtenus, peuvent s'employer directement en l'armamento termonuclear. Par ce motif les installations bâties jusqu'au moment, outre chercher l'application civile moyennant génération d'électricité, ils possèdent une importante composant militaire puisqu'ils permettent, après l'interdiction d'essais nucléaires en surface, réaliser des preuves à échelle diminuta (pour les paramètres de l'armamento nucléaire).

Bien que ils existent des multiples créations tellement avec l'usage de láseres comme d'accélérateurs de particules, les projets les plus importants jusqu'au moment dans le monde sont le numéro d'identification fiscale des États-Unis et le LMJ français, les deux créations en employant láseres.

Sécurité

Bien que la même philosophie employée en la fisión peut s'employer dans les réacteurs de fusion, il s'est posé cette comme une option ne polluante et intrínsecamente sûre. Du point de vue de la sécurité, puisque les réacteurs dessinés ils précisent un il apporte extérieur d'énergie et de combustible, si existât un accident qu'il produisît la faute de la machine le réaction s'arrêterait, avec ce que se fait impossible un réaction en chaîne descontrolada.

Le résidu principal du réaction de fusion deuterio-tritio serait le Helio, qu'est un gaz noble et par autant n'interacciona avec rien, compris l'organisme humain. Pourtant les réactions nucléaires de fusion desprenden neutrones hautement énergétiques. Ceci implique la production de matériels radiactivos par activation neutrónica. En plus, dans un cycle deuterio-tritio, une part du propre combustible est aussi radiactivo (le tritio). Pour minimiser les effets, par tellement:

• il se doit réduire autant comme se puisse la quantité de matériel radiactivo utilisé ainsi que le généré dans la propre installation;
• il se doit annuler en le possible le risque dérivé de la manipulation des matériels radiactivos générés, déjà soit en forme de combustible nouveau ou recyclage ou comme des résidus radiactivos;
• ils se doivent définir cuales sont les meilleures formes de gérer ces rejets.

Pour cela s'est en recherchant dans l'usage de matériels de basse activation, en utilisant alliages qu'ils ne sont pas communs dans autres applications. Cet aspect pourrait diminuer la quantité de résidus radiactivos générés, mais en plus en cas d'accident où part des matériels se fondissent par les grandes températures, le recensement radiactivo émis aussi serait moindre. En plus, la stratégie design se centre en réussir que tous les radioisótopos générés soient de semiperiodo court (mineur de 10 ans). Sinon il se réussît, les stratégies à suivre seraient identiques aux étudiées dans le cas des réacteurs de fisión.

Jusqu'aux ans 1990 il ne s'était pas posé réellement ce problème, par ce que les matériels valables pour la fusion se pensait qu'ils étaient les aciers austeníticos (SS316L et SS316-modTi) et ferríticos/martensíticos (HT-9 et DIN 1.1494/MANET). Les recherches s'étaient centrées dans la gestion de résidus, en laissant de côté l'étude des possibles accidents. À partir des 90 il se pose qu'ils devaient se contempler divers problèmes dans l'optimisation des matériels de basse activation, en se soulignant principalement l'aspect de la sécurité front tu accidentes outre le classique de la gestion des résidus. À partir des aciers conventionnels proposés pour fusion s'ont proposés des versions de basse activation, résulté du remplacement d'éléments qu'ils donnaient lieu à une radiactividad grande par autres metalúrgicamente équivalents et de basse activité induite.

Les solutions qui s'adoptent dans la fusion inercial ou en la magnétique en principe ne devront pas être égaux. Ils se sont ainsi développé des alliages de vanadio, titanio et cromo que présentent des meilleurs comportements dans la fusion inercial qu'en la magnétique. Il se sait que les matérielles cerámicos ont mieux comportement que les aciers dans les deux types de fusion.

Dans un principe, à l'être encore en phase de recherche, le problème n'est pas complètement résolu dans cet aspect, et en fait jusqu'à ce qu'il n'existe pas une plante de fusion totalement opérationnelle sera impossible connaître absolument les problèmes existants.

Génération de chaleur et électricité à partir d'autres réactions nucléaires

Un méthode largement utilisé dans ces applications dans lesquelles se requiert un il apporte électrique de baisse courante, avec une longue durée, est l'usage d'Unités de chaleur moyennant radioisótopos (RHU par ses sigles en anglais) couplés à une série de termopares que fournissent un courant électrique, les appelés générateurs termoeléctricos de radioisótopos.

Dans ce cas se profite de la radiactividad émise par les noyaus de quelques isótopos. Les isótopos envisagés plus intéressants pour ce type d'application sont ceux-là qu'ils émettent particules alfa (comme par exemple le ²⁴¹Am ou le ²¹⁰Po), puisque se reaprovechan plus eficientemente les radiations émises, et est plus simple son je manie. ils pourtant se sont aussi utilisé des émetteurs beta, comme le ⁹⁰M.

Ces générateurs ont l'habitude de posséder des durées de divers décennies, et sont extrêmement utiles en des applications dans lesquelles autres solutions ne servent pas. Par exemple, en des zones où est difficile l'entretien ou remplacement des batteries et puis n'existe pas suffisante lumière solaire ou vent. Ils se sont utilisé en des phares proches au pôle nord en l'ancienne Union Soviétique et ils s'utilisent fréquemment en des sondes spatiales. Une de ses applications ses plus curieuses peut être son usage en marcapasos.

Dans quelques sondes spatiales que doivent demeurer à très de basse température s'utilise simplement sa capacité de générer chaleur, obviando la possibilité de génération électrique.

Le 15 octobre 1997]] s'a jeté la mission Cassini-Huygens avec destination à le Saturne et Titan, dans celle qui s'ensambló un de ces dispositifs.^[42]

Sécurité

dans ces dispositifs la sécurité se base sur deux systèmes principalement:

• D'une part assurer son intégrité à partir de sa surveillance continue,
• D'autre part, réussir que le matériel radiactivo employé soit hautement inaccessible, moyennant des protections, sceaux ou même en utilisant compositions céramiques que ne réagissent pas facilement avec autres éléments.

Dans le cas des GTR situés en des zones de grande inaccesibilidad, comme les utilisés en des phares installés près les pôles, se supposait que la propre inaccesibilidad des zones assurait son intégrité. Ceci pourtant n'a pas empêché qu'ils arrivassent divers accidents.

Dans le cas des utilisés en des satellites spatiaux, la sécurité des matériels radiactivos s'assure au maintenir une surveillance continue dans les installations, autant dans la construction comme dans le montage des satellites. Une fois jetés à l'espace, il évidemment se fait impossible son mauvais usage. Pourtant, dans quelques occasions se sont usé GTR en des satellites en orbite autour du Terroir. Lorsque cette orbite se fait instable est possible que le satellite tombez de nouveau, en se fondant dans sa majeure part en la reentrada. Est, je joins à un possible accident dans le lancement ils sont les principaux problèmes de sécurité dans ce cas. En total ils se sont produit 6 accidents connus de ce type (le dernier en 1996 dans une sonde russe). Pour éviter la dispersion du matériel radiactivo que contiennent ils se fabriquent en des matériels cerámicos (insolubles et résistants à la chaleur), entouré d'une cape de iridio, autrui de blocs de grafito de grande résistance et un gel que lui donne résistance devant une possible reentrada dans l'atmosphère.

Pour les GTR utilisés comme marcapasos le principal problème se trouve dans la perte d'information sur les patients dans lesquels ils se sont utilisé, imposibilitando ainsi son dû suivi. Par ce motif, existe la possibilité de que le patient, après son décès, dehors incinéré, en incinérant avec cela le propre dispositif et son matériel radiactivo.

Les sources radiactivas des GTR sur lesquels s'est perdu le contrôle (principalement après la chute de l'URSS) sont le principal motif de préoccupation par son possible usage en des attentats terroristes (comme part d'une bombe sale), et par ce motif ils se réalisent des grands efforts à niveau international par les récupérer et les mettre bas contrôle de nouveau.

Traitement de résidus nucléaires

En général, n'importe quelle application industrielle génère résidus. Toutes les formes de génération d'énergie nucléaire aussi les génèrent. Autant les réacteurs nucléaires de fisión ou fusion (lorsqu'entrent en fonctionnement) comme les GTR génèrent des résidus conventionnels (ordures, proveniente par exemple des restes de repas des travailleurs) qu'est déplacée à des déversoirs ou des installations de recyclage, résidus toxiques conventionnels (pilas, liquide refrigerante des transformadores, etc.) Et résidus radiactivos. Le traitement de tous ils, avec exception faite des résidus radiactivos, est identique à celui que se donne aux résidus du même type généré dans autres lieux (installations industrielles, villes,...).

Il est différent le traitement qui s'emploie dans les résidus radiactivos. Pour ils il s'a développé une régulation spécifique, en se gérant de formes différentes en fonction du type de radiactividad qu'émettent et de la semiperiodo que possèdent. Cette régulation englobe tous les résidus radiactivos, déjà procèdent d'installations de génération d'électricité, d'installations industrielles ou de centres médicaux.

Ils se sont développé différentes stratégies pour traiter le divers résidus qui procèdent des installations ou dispositifs générateurs d'énergie nucléaire:

• Baisse et moyenne activité.^[43] dans ce cas s'agit de de les résidus avec vie courte, peu de radiactividad et émetteurs de radiations beta ou gamma (en pouvant contenir jusqu'à un maximum de 4000 Bq g^-1 d'émetteurs alfa de semiperiodo long). Ils ont l'habitude d'être matériels utilisés dans les opérations normales des centrales, comme des gants, torchons, plastiques, etc. En général ils se pressurent et ils sèchent (si il est nécessaire) pour réduire son volume, s'hormigonan (fixent) et s'embidonan pour être stockés pendant une période de 300 ou de 500 ans, selon les pays, en des emmagasinages contrôlés. En Espagne cet emmagasinage se trouve dans la province de Cordoue (Le Cabril).
• Grande activité.^[43] Ces résidus ont semiperiodo long, grande activité et contiennent des émetteurs de radiations alfa (si sont de semiperiodo long seul si surpassent des concentrations d'activité de 4000 Bq g^-1). Ils se génèrent en beaucoup de moindre volume mais ils sont hautement nocifs aussitôt après d'être générés. Généralement, bien que ils ne sont pas les uniques, il s'agit des propres barres de combustible des réacteurs de fisión déjà utilisées. Pour ils se sont développé diverses stratégies:

1. Emmagasinage temporel: dans les piscines des propres centrales (parfois appelés ATI), pendant la vie de la centrale (habituellement 40 ans), ou en des emmagasinages bâtis à propos. En Espagne il encore se trouve en projet le ATC).
2. Reprocesamiento: dans ce procès se mène à terme un écart physique-chimique des différents éléments, en séparant d'un côté ces isótopos aprovechables dans autres applications, civils ou militaires (plutonio, uranium, cobalto et cesio entre autrui). Il est l'option la plus similaire au recyclage. Pourtant dans le procès ne tous les éléments recyclés ils sont totalement reaprovechables, comme par exemple le neptunio ou le americio. Pour ceux-ci, dans un volume beaucoup de mineur que l'initial, il est nécessaire même l'usage d'autres options comme l'emmagasinage géologique profond.
3. Emmagasinage Géologique Profond (AGP): ce procès consiste à estabilizar les barres de combustible dépensées en des conteneurs résistants à des traitements très sévères que postérieurement s'introduisent en des emplacements similaires aux mines, déjà existantes (comme dans le cas de mines profondes), ou bâties pour telle fin. Ils ont l'habitude d'être en des matrices géologiques desquelles il se sait qu'ils ont été stables pendant des millions d'ans. Les plus communs sont calizas, graníticas ou salines. Les techniciens estiment que ces AGP devraient pouvoir préserver intègres les résidus pendant les milliers d'ans en que continuent à être toxiques sans affecter aux personnes de la surface. Son principal défaut est qu'il serait très difficile ou impossible récupérer ces résidus pour son usage utile dans le cas où techniques futures ils puissent les profiter d'eficientemente.
4. Transmutación En des centrales nucléaires de nouvelle génération (Systèmes Assistés par des Accélérateurs ou en des réacteurs rapides): ces systèmes usent torio comme combustible additionnel et dégradent les desechos nucléaires dans un nouveau cycle de fisión assistée, en pouvant être une alternative devant la dépendance du pétrole, bien que ils devront vaincre le refus de la population. Le premier projet sera bâti autour du 2014 (Myrrha). Cette technicienne s'estime acceptable pour ces radioisótopos de semiperiodo long pour lesquels ne s'est pas trouvé aucune application encore. Ces isótopos plus problématiques sont les transuránidos comme le curio, le neptunio ou le americio. Pourtant pour employer cette technicienne ils se précisent des méthodes additionnels, comme le reprocesado préalable.^[44][45]

Pour gérer les résidus radiactivos a l'habitude d'exister dans chaque pays un organisme créé exclusivement pour cela. En Espagne il s'a créé la Entreprise Nationale de Résidus Radiactivos, que gère les résidus radiactivos de tout type générés autant dans les centrales nucléaires comme dans le reste d'installations nucléaires ou radiactivas.

Régulation nucléaire

La régulation nucléaire peut se séparer en quatre grands groupes:

1. Fonctions des régulateurs nationaux,
2. Résidus,
3. Sécurité et
4. Protection radiológica.

Les bases scientifiques de toute la régulation internationale existante se fondent en des études propres et des résumés menés à terme par la CIPR,^[46] UNSCEAR^[47] ou le NAS/BEIR américain.^[48] Outre ceux-ci, existent une série d'agences de recherche et développement en sécurité, comme peuvent être la AEN^[49] ou le EPRI.^[50] À partir de toutes elles, existent deux organismes internationaux qu'ils développent les bases pour la législation: le OIEA (à niveau international)^[51] Et EURATOM (en Europe).^[52]

ils aussi existent quelques organismes nationaux, qu'ils émettent documentation consacrée à chacun des champs, qu'ils servent de guide à autres pays. il ainsi arrive par exemple avec la NCRP, la NRC ou la EPA américaines, la HPA anglaise (anciennement NRPB) ou le CEA français.

Outre ces régulations spécifiques, existent autres lois et des accords qu'ils ont en majeur ou moindre mesurée relation avec l'énergie nucléaire. Ainsi par exemple les lois de qualité de l'eau ou la convention OSPAR. Bien que dans le Protocole de Kyoto, que traite sur les industries qu'émettent gaz d'effet serre, ne se mentionne pas l'énergie nucléaire, il oui apparaît dans autres documents référents à l'échauffement globale antropogénico. Ainsi, dans les accords de Bonn de 2001,^[53] s'ont établis les mécanismes d'achat-vente d'émissions de gaz d'effet serre et les mécanismes d'échange de technologies, en excluant les deux explícitamente à l'énergie nucléaire. De cette manière, ils ne se peuvent pas réduire les quotas d'émission des pays hautement industrialisés moyennant la vente de technologie nucléaire à pays moins développés, ni ils se peuvent vendre les quotas d'émissions à pays que fondent ses basses émissions dans l'énergie nucléaire. L'IPCC, pourtant, oui recommande dans son quatrième rapport l'usage de l'énergie nucléaire comme une des uniques formes (je joins aux énergies renouvelables et l'efficacité énergétique) de réduire l'émission de gaz d'effet serre.^[54]

Tu remarques

des Références

Bibliografía

• Modèle:Rendez-vous livre

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Voyez-vous aussi

• Accident de Chernóbil
• Centrale nucléaire
• Cobaltoterapia
• Confinamiento magnétique
• Confinamiento inercial
• Controverse sur l'énergie nucléaire
• Bâtiment de contention
• Énergie de fusion
• Énergie nucléaire en Espagne
• Énergie renouvelable
• Isótopos
• Médecine nucléaire
• Procès nucléaires

Tu raccordes externes

• Wikimedia Commons Héberge contenu multimédia sur Énergie nucléaire.Commons

Organismes régulateurs

• Conseil de Sécurité Nucléaire de l'Espagne
• Commission Nationale d'Énergie Atomique de l'Argentine
• Commission Chilienne d'Énergie Nucléaire

Projets internationaux

• Projet Iter
• Projet européen MYRRHA (Multi-purpose hYbrid Research Réacteur for High-tech Applications)

Organisations écologistes

• Rapport du parti des verts européens de l'état de l'industrie nucléaire mondiale.
• WISE En espagnol. Base de données avec information utile pour les campagnes antinucléaires des groupes de pression..
• Grup De Cientifics et Tècnics per une Énergie Ne Nucléaire (en catalan).
• Greenpeace: section nucléaire.
• Greenpeace l'Argentine. Mayak: Moyenne vie marquée par les dommages de l'énergie nucléaire
• Écologistes en Action
• Écologistes en faveur de l'Énergie Nucléaire (en espagnol)

Autrui

• Forum Nucléaire Espagnol
• Jeunes Nucléaires
• Société Nucléaire Européenne (en anglais)
• Je suis nucléaire
• Énergie nucléaire... Oui ou ne?

donne:Kernekraftai:אנרגיה גרעיניתallez:Daya nuklirj'ai vu:Năng lượng hạt nhân