Energie nucléaire

Pages: 15 (3724 mots) Publié le: 12 janvier 2011
Énergie nucléaire
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Page d'aide sur l'homonymie Cet article concerne la physique de l'énergie nucléaire. Pour la production d'électricité d'origine nucléaire, voir Centrale nucléaire. Pour les applications militaires du nucléaire, voir Arme nucléaire.

Selon le contexte d'usage, le terme d’énergie nucléairerecouvre deux sens différents :

* au niveau microscopique, l’énergie nucléaire est l’énergie associée à la force de cohésion des nucléons, la force nucléaire forte (protons et neutrons) au sein du noyau des atomes. Les transformations du noyau libérant cette énergie sont appelées réactions nucléaires. La force nucléaire faible, elle, régit les réactions entre particules et neutrinos ;
* auniveau macroscopique, l’énergie nucléaire correspond, d’une part à l’énergie libérée par les réactions de fusion nucléaire au sein des étoiles, d’autre part aux usages civils et militaires de l’énergie libérée lors des réactions de fission ou de fusion du noyau atomique.

Centrale nucléaire : les réacteurs nucléaires se situent dans les quatre petits bâtiments cylindriques au centre de l’image.Les quatre tours de refroidissement n’évacuent que de la vapeur d’eau non radioactive, c'est un refroidissement nécessaire pour maintenir la source froide de la machine thermique produisant l'électricité (Centrale du Bugey).
Sommaire
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* 1 Réactions nucléaires
o 1.1 Fission
o 1.2 Radioactivité
o 1.3 Fusion
* 2 Applications
o 2.1Réactions nucléaires contrôlées
+ 2.1.1 Centrales nucléaires
+ 2.1.2 Propulsion navale
+ 2.1.3 Propulsion spatiale
o 2.2 Réactions nucléaires explosives
+ 2.2.1 Types d’armes
+ 2.2.2 Histoire
+ 2.2.3 Doctrine d’emploi
+ 2.2.4 Emploi civil
* 3 Industrie du nucléaire* 4 Débat sur l’énergie nucléaire
* 5 Recherche dans le domaine de l’énergie nucléaire
* 6 Notes et références
* 7 Annexes
o 7.1 Articles connexes
o 7.2 Bibliographie

Réactions nucléaires[modifier]

L’énergie nucléaire est produite par les noyaux des atomes qui subissent des transformations, ce sont les réactions nucléaires. Ces réarrangements nucléairesconduisent à des configurations plus stables, le différentiel d’énergie (correspondant au différentiel de masse) constitue alors l’énergie libérée par la réaction. Les applications de l’énergie nucléaire s’appuient sur cette énergie. Les réactions nucléaires à la base des différentes applications sont détaillées ci-après.
Fission[modifier]
Fission nucléaire
Article détaillé : Fission nucléaire.Lorsqu’un neutron percute le noyau de certains isotopes lourds, il existe une probabilité que le noyau impacté se scinde en deux noyaux plus légers. Cette réaction, qui porte le nom de fission nucléaire, se traduit par un dégagement d’énergie très important (de l’ordre de 200 MeV par événement, à comparer aux énergies des réactions chimiques, de l’ordre de l’eV).

Cette fission s’accompagnede l’émission de plusieurs neutrons qui, dans certaines conditions, percutent d’autres noyaux et provoquent ainsi une réaction en chaîne. Dans un réacteur nucléaire, cette réaction en chaîne se déroule à vitesse lente et contrôlée. Dans une bombe, elle se propage si rapidement qu’elle conduit à une réaction explosive.

L’importance de l’énergie émise dans la fission provient du fait que l’énergiede liaison par nucléon du noyau initial est plus faible que celle des noyaux produits (environ 7,7 MeV par nucléon pour les éléments lourds, contre 8,8 pour le fer). La plus grande partie de l’énergie se retrouve sous forme d’énergie cinétique des neutrons et des noyaux fils, énergie récupérée sous forme de chaleur dans les réacteurs.
Radioactivité[modifier]
Article détaillé : Radioactivité....
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