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 L'uranium 235 fissionne-t-il spontanément?

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PEPEJY
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MessageSujet: L'uranium 235 fissionne-t-il spontanément?   Jeu 10 Déc 2009 - 12:37

Bonjour,

Bon je vais étrenner cette section. Very Happy

La question est la suivante : L'Uranium 235 fissionne-t-il spontanément?

Mon premier réflexe est de consulter ma petite base de données, et là ô joie, j'ai les indications suivantes pour l'uranium 235

alpha : 100 %
fission spontanée : 2.10-7 %
Néon 20 : 8.10-10 %
Neon 25 : 8.10-10 %
Magnésium 28 : 8.10-10 %

Donc avec ces données, je me dis que le phénomène est suffisament rare pour être négligé. Donc, pour moi, l'uranium 235 ne fissionne pas spontanément.

Et, là c'est le drame, mon interlocuteur (car il s'agit d'un échange) me pose l'argument du démarrage du site d'Oklo!

Bon en ce qui me concerne je rest sur ma position l'uranium ne fissionne pas spontanément!!!

J'aimerai bien avoir quelqu'avis parce que j'en viens parfois à me dire que je n'ai rien compris!

Amicalement à tous
PPJ
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MessageSujet: Re: L'uranium 235 fissionne-t-il spontanément?   Jeu 10 Déc 2009 - 13:47

Même si il est vrai que la probabilité de fission spontanée est faible pour l'U 235, communément on le considère bien comme un élément pouvant fissionner spontanément.

Après le fait de prendre en compte ou pas cette fission spontanée dépend aussi de ce que l'on fait: par exemple la fission spontané du Pu 240 (5.0×10-6 % donc relativement proche de celle de l'U235) est prise en compte dans le Pu de type militaire
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space
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MessageSujet: Re: L'uranium 235 fissionne-t-il spontanément?   Jeu 10 Déc 2009 - 13:58

Je suis loin d'être au point sur le sujet mais mes souvenirs de criticité me disent qu'il y a des contraintes pour l'utilisation d'uranium enrichi.

donc oui, l'U5 fissionne spontanément. Négligeable ou pas, telle es la question. Tout dépend le taux d'enrichissement.
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PEPEJY
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MessageSujet: Re: L'uranium 235 fissionne-t-il spontanément?   Jeu 10 Déc 2009 - 14:13

Effectivement il faut des conditions particulièrespour avoir la criticité, une partie de ces conditions sont bien résumées dans la formule des 4 facteurs.
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MessageSujet: Re: L'uranium 235 fissionne-t-il spontanément?   Jeu 10 Déc 2009 - 14:27

Hello everybody

Tiens je vais refaire le couplet : "Et ça dépend de l'activité initiale...".
Prenons un exemple numérique :
La période 7,04.108 ans - l'activité 37 GBq soit une masse de 0,46 tonnes.
Si je prends l'intensité de fission spontanée : fission spontanée : 2.10-7 %
En reprenant l'activité ça donne 74 neutrons

Et pour reprendre la problématique d'Oklo :
Il y a 2 milliards d'années, le taux d'uranium 235
présent dans l'uranium naturel était de 3,6 %, donc
beaucoup plus important qu'aujourd'hui (0,7 %) du fait que la
période. Pour mémoire la période de l'uranium 238 (mais vous le savez) est de 4,5
milliards d'années. Par conséquent, l'uranium naturel
pouvait alors déclencher la réaction en chaine dans la
nature.

Donc compte tenu du tonnage de minerai d'uranium, la réaction en chaine a du pouvoir se produire avec les neutrons de fission spontanée.

A bientôt
KLOUG
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space
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MessageSujet: Re: L'uranium 235 fissionne-t-il spontanément?   Jeu 10 Déc 2009 - 14:55

Tout à fait d'accord avec toi Kloug.
Je préciserai qu'il s'agit là plus de taux d'enrichissement en U5 que d'activité. Enfin les deux sont à prendre en compte.
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MessageSujet: Re: L'uranium 235 fissionne-t-il spontanément?   Jeu 10 Déc 2009 - 15:04

Hello Pepejy
J'ai vu la discussion sur Futura sciences.
KLOUG
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PEPEJY
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MessageSujet: Re: L'uranium 235 fissionne-t-il spontanément?   Jeu 10 Déc 2009 - 16:11

En réfléchissant un peu à tout ça et persuadé d'avoir raison (oui je sais que c'est un défaut, mais bon... Very Happy ), je pense avoir trouvé la faille. En partie grâce à l'exemple de Kloug!!

En fin de compte tout est dans les mots. Le phénomène de criticité n'est pas une réaction spontanée, mais une réaction en chaîne! donc ici ce sont des fissions induites, et non spontanées. D'ailleurs, si le phénomène de fission spontané pouvait provoquer une réaction en chaîne, cela devrait être indépendant de la quantité, or ce n'est pas le cas et heureusement, car vous imaginez ce qui pourrait se passer dans les réacteurs nucléaire Cool .

Bon voilà comment je vois la chose, mais je suis prêt à revoir ma position si quelqu'un me propose mieux!!!
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space
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MessageSujet: Re: L'uranium 235 fissionne-t-il spontanément?   Jeu 10 Déc 2009 - 16:49

En fait, c'est une question d'allumage. on pourrait reprendre le triangle du feu pour la réaction en chaine avec un modérateur, la matière fissile, la réflexion et la présence de matériaux neutrophages (ca serait plutôt un carré alors)

Enfin je vais pas en dire trop sinon je vais dire de grosses bêtises (euh, c'est déjà fait?) mais pour produire une réaction en chaine, il ne suffit pas d'un seul neutron qui passe et heureusement pour nous.
Tu as sans doute entendu parler du facteur de multiplicité k qui doit toujours être inférieur à 1 pour que la réaction soit sous-critique. Au delà de 1, cela signifie que la réaction en chaine produit plus de neutron qu'elle n'en consomme. C'est pratique pour les militaires mais pas vraiment dans la vie de tous les jours... sauf pour faire cuire les pâtes quand la bouteille de gaz est vide.

Mais il est évident que l'U5 seul peut "s'auto-allumer" mais il en faut environ 50kg d'U5 à 100% alors que pour le Pu9 ca doit être dans les 10kg). Tous à vos balances...
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MessageSujet: Re: L'uranium 235 fissionne-t-il spontanément?   Jeu 10 Déc 2009 - 17:24

PEPEJY a écrit:

Le phénomène de criticité n'est pas une réaction spontanée, mais une réaction en chaîne! donc ici ce sont des fissions induites, et non spontanées. D'ailleurs, si le phénomène de fission spontané pouvait provoquer une réaction en chaîne, cela devrait être indépendant de la quantité,

je ne suis pas tout à fait d'accord avec toi. en fait pas du tout.

le phénomène de fission spontané peut provoquer une réaction en chaine qui dépend essentiellement de la quantité (masse), de la concentration, de la géométrie et de la modération.

ce qui s'est passé pour OKLO, ces différents paramètres étaient réunis pour que l'U 235 soit critique et qu'une fission spontané amorce la réaction en chaine
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PEPEJY
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MessageSujet: Re: L'uranium 235 fissionne-t-il spontanément?   Jeu 10 Déc 2009 - 18:53

Je suis d'accord avec vous, je ne l'ai peut-être pas dit explicitement, mais oui les neutron issus de lafission spontanées sont bien des déclencheurs, mon propos n'était peut-être pas clair et j'en suis désolé. D'ailleurs après relecture, ma phrase :

Citation :
D'ailleurs, si le phénomène de fission spontané pouvait provoquer une réaction en chaîne, cela devrait être indépendant de la quantité

exprime très mal ma pensée, j'aurai du dire : si un ensemble d'atomes pouvait spontanément fissioné, on aurait de gros problème dans les réacteurs!!

Et effectivement si j'ai une quanité suffisant d'atome ceux-ci vont pouvoir amorcée une réaction en chaîne (donc des fissions induites), mais je maintiens que la fission spontanée de l'U5 est loin d'être le mode principal. Je pense que ceci est une question de terminlogie.

En ce qui concerne Oklo, il s'est effectivement formé une strate (en réalité plusieurs mais restons simple) de grès avec dimportant quantité d'oxyde d'uranium "riche" en U5, suffisament pour atteindre une masse critique. Lorsque la strate a été inondé, l'eau a ralenti les neutrons ce qui a permis à la réaction de débuter. Naturellement cela a commencé à chauffer, la strate a perdu son eau donc la réaction s'est ralenti, l'eau s'est moins évaporé donc il y a eu à nouveau plus de fission et nous revoilà au point de départ...etc. Pour ceux qui sont intéressé j'ai quelque références, mais je dois en vérifier les droits avant de les proposer.

En tout cas, c'est très agréable de voir que vous essayez tous de rendre le forum vivant. Soyez en remercié
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MessageSujet: Re: L'uranium 235 fissionne-t-il spontanément?   Jeu 10 Déc 2009 - 20:28

Bon
Voila la discuss qui bat son plein.
Au fait moi aussi, j'étais un peu vague tout à l'heure
space a écrit:
Tout à fait d'accord avec toi Kloug.
Je préciserai qu'il s'agit là plus de taux d'enrichissement en U5 que d'activité. Enfin les deux sont à prendre en compte.
Oui.
En fait l'activité et donc le nombre de fissions spontanées est bien fonction de la masse. La masse en U5 est, elle, conditionnée par le taux d'enrichissement.
Heureusement qu'un neutron ne suffit pas à déclencher tout ça.
50 kg d'U5 à 100% peut s'auto-allumer. Alors avec une proportion inférieure la masse augmente. Vous verrez qu'on doit être du côté de la tonne. Comme disait Space :"tous à vos balances".
A voir les éléments sur Oklo. c'est toujours intéressant.

KLO UG_ qui fissione__
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Klax
Homme-canon
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MessageSujet: Re: L'uranium 235 fissionne-t-il spontanément?   Jeu 10 Déc 2009 - 21:45

Un petit lien wikipedia : Oklo

Je verrai demain s'il y a des fiches plus complètes sur ce réacteur naturel.

_________________
J'aime pas les matins...
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http://www.rpcirkus.org
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MessageSujet: Re: L'uranium 235 fissionne-t-il spontanément?   Mer 10 Fév 2010 - 23:18

Intéressé moi aussi par Oklo, j'ai repris mes cours de TNRP !!

Et là j'ai vu que ce "réacteur" avait divergé il y a 3 milliards d'années.
Après quelques calculs très approximatifs, ça m'a donné un enrichissement entre 20% et 30%.

Dès lors, même à 2.0 × 10-7 %, la fission spontanée de l'Uranium 235 doit être considérée sur l'échelle de temps d'Oklo!!
Attention: je pense que la fission spontanée du 238 (5.4 × 10-5 %) a plus joué dans la réaction.
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MessageSujet: Re: L'uranium 235 fissionne-t-il spontanément?   Jeu 11 Fév 2010 - 8:22

Hello
Attention: je pense que la fission spontanée du 238 (5.4 × 10-5 %) a plus joué dans la réaction.
Oui ! C'est possible pour fournir les neutrons nécessaires.
KLOUG
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