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 Combustible RNR/REP

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Kokouro
Chauffeur de salle
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MessageSujet: Combustible RNR/REP   Mar 1 Sep 2015 - 9:02

Bonjour à tous,

J'ai une question par rapport au combustible nucléaire des fillières REP et RNR.

Les REP utilisent-ils actuellement uniquement la part fissile de l'uranium naturel à savoir l'uranium 235 ? Si l'uranium 238 qui est fertile capte un neutron puis par transformations successives devient du plutonium 239, les neutrons thermiques ne fissionneront pas le plutonium 239 ? On est d'accord, on trouve bien du plutonium dans le coeur des REP... Certains utilisent même du MOX comme Blayais par exemple. 

L'intérêt des RNR serait de jouer le rôle de surgénérateur, de faire de la transmutation par rapport aux noyaux lourds (actinides) et d'avoir un meilleur rendement. Pourquoi faut-il des neutrons rapides pour faire de la transmutation ? Pourquoi les neutrons thermiques ne peuvent pas être utilisés ?

Merci d'avance !
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Domino
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MessageSujet: Re: Combustible RNR/REP   Mar 1 Sep 2015 - 19:13

Bonjour,
réponse de néophyte à prendre comme elle est mais puisque personne ne se lance:

L'Uranium naturel est composé en majorité U238 fertile et de très peu de U235 fissible.

Dans les surgénérateur il y a au départ du Pu239 fissible et de U238 fertile.
Le Pu va fissionner et/ou émettre des neutrons rapide qui vont être absorbé par U238 et donné du Pu.

Cependant, U238 après avoir absorbé son neutron et avant de se muter en Pu9 va devoir de débarrasser d'un beta- à 1,265Mev pour donner du Np 239 et d'encore un Beta- à 0,722Mev pour arriver au Pu 239.

Je pense que l'énergie apportée par un neutron thermique sera insuffisante pour permettre les désintégration béta qui vont conduire au Pu

J'ai peut-être tout faux aussi

_________________
l' ouverture d'esprit n'est pas une fracture du crâne
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SW
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MessageSujet: Re: Combustible RNR/REP   Mar 1 Sep 2015 - 20:25

Bonjour,

Je propose de consulter ces deux liens qui dégrossissent la problématique.

C'est une histoire de rendement final de fission versus probabilité de fission.

La probabilité de fission de l'U-235 est ~ 600 fois plus élevée avec des neutrons dit thermiques qu'avec des neutrons rapides. C'est globalement le cas pour tous les matériaux fissiles.
 
Dans un RNR, pour produire plus de Pu-239 qu'il n'en fissionne (surgénération), il faut des neutrons rapides et suffisamment pour compenser la plus faible probabilité de fission par rapport aux neutrons plus lents.

http://www.laradioactivite.com/fr/site/pages/Neutrons_Rapides.htm

http://www.laradioactivite.com/fr/site/pages/Avantages_Neutrons_Rapides.htm

@+
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Samael22
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MessageSujet: Re: Combustible RNR/REP   Mer 9 Sep 2015 - 13:23

L’intérêt des neutrons rapides, c'est qu'ils fissionnent l'uranium 238. Celui-ci devient fissile. Du coup on peut utiliser l'uranium naturel et l'appauvri. 
L'ajout du plutonium est une commodité pour traiter nos déchets.
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Domino
Contorsionniste
Contorsionniste



MessageSujet: Re: Combustible RNR/REP   Mer 9 Sep 2015 - 22:01

Bonsoir,
je ne pense pas que l'intérêt des surgénérateur soit la fission de U238:
certes c'est possible avec des neutrons rapides, mais la section efficace est très faible et donc la probabilité faible également.

La matière fissible est essentiellement le Pu239.
Pa contre l'U328 fertile va se transformer en PU 239 par capture neutronique et transmutation.

Le noyau fissible initial (Pu239) sera donc progressivement remplacé par du Pu provenant de L'U238.

On aura une proportion plus importante de fissible provenant du fertile avec utilisation du P239(déchet) et de l'U238 présent en plus grande quantité que le 235 mais non fissible.

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Samael22
Trapéziste
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MessageSujet: Re: Combustible RNR/REP   Lun 14 Sep 2015 - 9:42

Je ne pense pas. Pour des neutrons rapides la section efficace  fission de l'U8 est plus importante que la section efficace capture. Donc on cherche à priori des fissions et non des captures. 

ici vous trouverez de très beaux graphiques qui expliquent parfaitement (et très simplement le phénomène) : http://www.je-comprends-enfin.fr/index.php?/Reactions-maitrisees-basees-sur-la-fission/section-efficace-de-fission-et-de-capture/id-menu-65.html

[EDIT] Après mettre renseigné sur les différents combustibles utilisés dans les RNR du monde, il semble en effet que ce qui est attendu est la transmutation du 238U en 239Pu.

 Laughing
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