La fission/scission nucléaire

Résumé du document

La consommation d'énergie mondiale croit d'environ 2% par an. Or, 84% de cette énergie consommée est produite à partir de matériaux fossiles d'origine naturelle.
Sont considérés comme matériaux fossiles : le pétrole, les gaz (type gaz de ville : butane), le charbon. Cette ressource naturelle est loin d'être illimitée. On estime à 4000 Gtep (Gtep = milliard de tonnes équivalent pétrole) les réserves maximales estimées de matériaux fossiles et à 860 Gtep les réserves connues. En tenant compte de la croissance annuelle de la consommation mondiale d'énergie, on peut facilement calculer que dans une cinquantaine d'années (115 ans au maximum) on ne trouvera plus de combustibles fossiles sur notre planète.
De plus, ces matières premières produisent, lors de leur combustion, un gaz à « effet de serre » : le dioxyde de carbone. Et il se pourrait que nous soyons très vite obligés de cesser d'utiliser ces combustibles avant même d'en avoir épuisé les réserves, pour éviter un réchauffement de la planète qui entraînerait dans le pire des scénarios, à long terme, la disparition de l'homme.
C'est pourquoi, depuis le milieu du 20ème siècle, les scientifiques cherchent à développer un moyen de production d'énergie non polluant. Or la réponse la plus pertinente fut donnée peu après la seconde guerre mondiale : l'énergie nucléaire.
C'est parce que le problème de production d'énergie et de pollution est d'actualité, et que nous sommes tous concernés que nous avons choisi d'étudier dans ce TPE cette forme d'énergie qui s'avère pour le moment la plus prometteuse, bien qu'elle ait aussi des inconvénients. Au cours de notre exposé, nous nous intéresserons de près à l'énergie nucléaire en étudiant tout d'abord ce qu'elle est, puis nous aborderons son utilisation dans le domaine civil, et enfin nous verrons quels sont les risques liés à son utilisation.

Extraits

[...] Pour de fortes doses d'irradiation, au-dessus d'un certain seuil, on constate des effets qui vont de la simple modification de la formule sanguine à un décès lorsque la dose d'irradiation augmente. Ce sont les effets dits " non aléatoires Pour les faibles doses d'irradiation, on a des effets dits "aléatoires" qui se traduisent par une augmentation de la fréquence des cancers observés et des défauts génétiques dans une population irradiée. Cette fréquence augmente avec la dose reçue. Le risque suivant est beaucoup plus rare mais ses conséquences ont une ampleur bien plus grande. C'est lorsqu'une centrale nucléaire explose, provoquant de lourds dégâts comme pour une bombe atomique. [...]

[...] Principales utilisations : le chauffage et la climatisation individuelle. Par rapport à d'autres énergies renouvelables, la géothermie présente l'avantage de ne pas dépendre des conditions atmosphériques (soleil, pluie, vent). C'est donc une source d'énergie quasi continue car elle est interrompue uniquement par des opérations de maintenance sur la centrale géothermique ou le réseau de distribution de l'énergie. Les gisements géothermiques ont une durée de vie de plusieurs dizaines d'années. Nous allons regarder l'énergie Hydroélectrique: L'énergie hydroélectrique Parmi les énergies, la filière hydraulique comprend les grands barrages, les usines marémotrices, les petites centrales au fil de l'eau et les moulins à eau. [...]

[...] Ce phénomène de production de noyaux fissiles à partir de noyaux fertiles est le principe de la surgénération. Un réacteur nucléaire est un surgénérateur lorsqu'il est capable de produire autant ou plus de matériaux fissiles qu'il n'en consomme. La solution technologique retenue dans le cas des réacteurs rapides à caloporteur sodium (type Superphenix) consiste à supprimer le modérateur et donc utiliser un spectre rapide. L'utilisation du cycle Uranium 238 / Plutonium est d'autant plus justifiée que l'Uranium 238 absorbe plus facilement les électrons rapides pour former du 329Pu Après l'irradiation, le retraitement du combustible et des couvertures fertiles permet de récupérer les matériaux fissiles produits en réacteur afin d'en faire du combustible neuf. [...]

[...] L'acronyme CANDU signifie CANada Deutérium Uranium en référence à l'utilisation de l'oxyde de deutérium (eau lourde) et du combustible à l'uranium naturel. Actuellement, tous les réacteurs nucléaires civils canadiens sont de type CANDU ) La filière REP REP est un acronyme signifiant Réacteur à Eau Pressurisée et désigne le type de réacteur mis au point par les Américains et actuellement utilisé sous licence en France. C'est la filière de réacteurs nucléaires la plus répandue dans le monde actuellement. Le combustible nucléaire est l'oxyde d'uranium enrichi. [...]

[...] Accidents de contamination et d'irradiation. C'est le cas le plus fréquent. Il survient lorsque des produits radioactifs sortent des enceintes qui ont été prévues pour les confiner et se répandent dans l'environnement. Il y a alors contamination de l'environnement, irradiation externe des personnes qui se trouvent dans cet environnement, puis irradiation interne de ces personnes par la respiration ou par la consommation de produits contaminés. Dans cette catégorie d'accidents se rangeront les accidents les plus graves survenant dans les centrales électronucléaires. [...]