L'énergie nucléaire, une énergie ou un danger écologique de demain ?

Résumé du document

I. La réaction moléculaire

Les réactions qui sont à la base de l'énergie nucléaire (dans un sens macroscopique) sont des réactions qui touchent le noyau de l'atome, plus précisément qui impliquent ces composants appelés les nucléons, en libérant une quantité très importante d'énergie. Cette grande quantité d'énergie (aussi appelée énergie nucléaire au niveau microscopique) est due à l'existence d'une force de cohésion extrêmement forte entre les nucléons (neutrons et protons), appelée la force nucléaire forte. Ces réactions sont appelées réactions nucléaires. Ces réactions ne se produisent que dans des conditions très particulières. On distingue deux réactions nucléaires, la fission nucléaire et la fusion nucléaire.

A. La fission nucléaire

La fission nucléaire est le fait qu'un noyau d'atome lourd se casse en plusieurs noyaux. Il se forme des noyaux plus légers et quelques particules élémentaires sont aussi émises. Ces particules sont très fréquemment des neutrons. La fission s'accompagne d'un dégagement d'énergie très important qui se retrouve sous forme d'énergie cinétique des neutrons et des noyaux fils (cette énergie est récupérée sous forme de chaleur dans les réacteurs). Les noyaux pouvant subir une fission sont ceux des atomes lourds, ces noyaux sont dits fissibles ou fissiles.
Une chose très importante à noter est que la réaction de fission nucléaire peut être une réaction en chaine, c'est-à-dire qu'une fois commencée, elle se reproduit, se multiplie et se poursuit toute seule. Il existe deux types de fissions : la fission spontanée et la fission induite.

a. La fission spontanée
La fission spontanée est le fait qu'un noyau d'atome éclate sans avoir absorbé de particule auparavant. Cette fission se fait d'elle-même et n'est pas générée artificiellement par l'Homme. Cette fission est théoriquement possible pour tous les noyaux lourds, qui ont une masse supérieure à 100 uma. Cependant, en pratique, on n'a observé la fission spontanée que pour les noyaux possédant une masse supérieure à 230 uma. Cette fission n'est pas exploitable par l'Homme car elle est trop incertaine et qu'elle se produit aléatoirement et n'est pas dans des conditions adéquates pour produire une réaction en chaîne.
L'uranium 235 et le californium 254 sont des exemples de noyaux spontanément fissibles.

b. La fission induite
La fission induite est le fait qu'un noyau lourd se casse en plusieurs fragments, des noyaux plus petits après avoir capturé une particule ; cette particule est généralement un neutron. Cette fission est donc générée artificiellement par l'Homme et elle est donc exploitable par celui-ci (...)

Extraits

[...] L'énergie nucléaire se nomme ainsi car elle intervient au niveau du noyau atomique. Cette énergie est produite lors des transformations de ces derniers ; soit lorsque deux noyaux se fusionnent, soit lorsqu'un noyau se rompt. C'est à l'aube de la révolution française qu'un chimiste prussien, Klaproth, découvre l'uranium, qui est le combustible le plus utilisé lors de la fission nucléaire. C'est 100 ans plus tard, que le un chimiste français Becquerel découvre la radioactivité naturelle de certains éléments. Cette radioactivité est la base des problèmes générés par le nucléaire. [...]

[...] Donc on s'est posé la question suivante : Le nucléaire, une énergie ou un danger écologique de demain? 4 I. La reaction moleculaire Les réactions qui sont à la base de l'énergie nucléaire (dans un sens macroscopique) sont des réactions qui touchent le noyau de l'atome, plus précisément qui impliquent ses composants appelés les nucléons, en libérant une quantité très importante d'énergie. Cette grande quantité d'énergie (aussi appelée énergie nucléaire au niveau microscopique) est due à l'existence d'une force de cohésion extrêmement forte entre les nucléons (neutrons et protons), appelée la force nucléaire forte. [...]

[...] Pour obtenir une explosion nucléaire, il faut déclencher une réaction nucléaire en chaine. Pour cela, il est nécessaire d'avoir une quantité suffisante de matière fissile, et donc d'atteindre la masse critique. La masse critique d'une sphère de matériau pur est d'environ 50 kilogrammes pour l'uranium 235 et de 10 kilogrammes pour le plutonium 239. Pour contrôler le moment de l'explosion, la matière fissile est séparée en deux, dans le cas de la bombe à insertion (Little boy) ou assemblée sous une forme de sphère creuse, dans le cas de la bombe à implosion (Fat man). [...]

[...] L'Algérie, a mis en place un second réacteur nucléaire placé sous haute protection. Lors d'une enquête, la CIA en a conclu à une utilisation militaire probable du réacteur. Le Maroc, soupçonnée par l'Espagne de vouloir en développer un, pour avoir construit un réacteur nucléaire dans la région de Rabat en 2006. L'Arabie Saoudite et le Pakistan ayant signé un accord confidentiel sur la coopération nucléaire est soupçonné d'échanger du pétrole contre la technologie nucléaire Pakistanaise. - La recherche nucléaire en 2009 : Grandes puissances nucléaires Autres puissances nucléaires déclarées officiellement États suspectés de faire, ou ayant eu, des recherches sur l'arme nucléaire États suspectés de vouloir se doter de l'arme nucléaire ou l'ayant acquise b. [...]

[...] Cette situation n'est pas possible, même dans les laboratoires les plus complexes, sur Terre. Mais l'effet tunnel, qui est issu de la mécanique quantique, permet de franchir cette barrière. L'effet tunnel est le fait que, si une particule possède une probabilité de présence non nulle après n'importe quelle barrière, coulombienne dans notre cas, elle peut simplement traverser cette barrière. Lorsque la fusion se produit, le noyau créé est très souvent dans un état instable. Il doit donc libérer une particule pour devenir stable. [...]