FFr Mag'

  • billets
    462
  • commentaires
    1 209
  • vues
    3 253 007

Contributeurs à ce blog

Participation forumienne : Mad_world

Maïwenn

590 vues

Ce mois-ci, un forumeur a tenu à participer au Mag en écrivant un article, voici donc l'article écrit spécialement pour vous par Mad_world

492973Mad_World2.png

Cliquez pour voir le profil

Le monde des Bisounours (ou, du nucléaire... C’est presque pareil...)

Bon, d’accord, le titre est nullissime… Mais bon je n’ai pas trouvé mieux alors nous allons faire avec. Comme un bon journaliste qui se respecte, je vais surfer sur la vague de l’actualité (sans mauvais jeu de mot, bien sûr…) et tenter de vous expliquer le nucléaire, les enjeux, la science qui se cache derrière et peut être répondre à quelques interrogations, qui sait… Je n’ai pas la prétention de rentrer dans les détails. Pas parce que je vous prends pour des idiots, mais simplement parce que je suis loin de tout savoir sur le sujet. J’ai toutefois un certain nombre de connaissances techniques à partager... Et j’aimerais si vous le voulez bien le faire, car en ces périodes troubles pour l’énergie, on entend des âneries de tous côtés. Messieurs dames, remettons un peu d’ordre dans tout ce fatras je vous en prie.

1 – Qu’est ce qu’une centrale nucléaire ?

Une centrale nucléaire est fondamentalement une centrale (eh oui…) qui produit de l’électricité. Pour produire cette électricité, la centrale « puise » l’énergie des atomes. Mais ça, nous le verrons plus tard.

Les acteurs Français du nucléaire sont au nombre de 3 gros poissons principaux :

- Le CEA² : Commissariat aux énergies Atomique et Alternatives … Il y a quelques années, ils ont rajouté le

« alternative » pour faire « Green » (prononcer Gween…). Le CEA² développe les réacteurs nucléaires. C’est un organisme constitué de chercheurs et d’ingénieurs, qui ne fabrique que des réacteurs de laboratoire, d’essais. Ils ne produisent pas d’électricité : ils conçoivent les réacteurs.

- AREVA : eux conçoivent tout ce qui va autour des réacteurs. Donc fondamentalement, tout ce qui ne touche pas au nucléaire dans le nucléaire (structures, enceintes, …). Ce sont eux qui vendent les centrales.

- EDF : eux, ils exploitent les centrales et vendent l’énergie. EDF possède plus 100 centrales nucléaire dans le monde dont plus d’une cinquantaine en France… C’est de loin le plus gros exploitant du nucléaire… au MONDE.

Il existe un certains nombre d’entités parasites qui gravitent autour de ces trois là. Je ne les connais pas toutes, mais citerai en exemple ASN (Agence de Sûreté Nucléaire), l’IRSN (Institut de Recherche en Sûreté Nucléaire), ... Voilà un peu le paysage… Autant vous dire que là, j’ai 3 espions des RG, 2 de la CIA et les quelques Japonais qui sont déjà en train de tracer mon IP.

Aujourd’hui en France, les centrales nucléaires que nous avons sont des centrales dites de « Génération 3 » ou « Génération 2 » pour certaines. Évidemment, il y a eu avant les centrales de Génération 1 et 2 et actuellement le CEA développe la génération 4 pour donner les plans dans les années 2015-2018 et pour qu’EDF les exploite d’ici 2020-2030… Enfin si on est toujours vivants d’ici là, et qu’on ne brille pas trop dans le noir.

2 – La centrale nucléaire pour les nuls ...

Les centrales qu’on exploite aujourd’hui, ainsi que la génération 4 prévue pour dans quelques années sont fondées sur le principe de Fission nucléaire. Un jour, un bonhomme à moustache que personne ne connaît, Einstein, a dit : E=mc². (Et on l’a tous cru... )

En gros, tout le monde le sait, mais personne ne sait ce que ça veut dire… En fait, le E c’est de l’énergie, c c’est la vitesse de la lumière (très beaucoup grand) et m est la masse… Oui mais de quoi ? De tout ce que vous voulez. Cette relation exprime l’énergie potentielle « cachée » de nos atomes.

Dans la conception simpliste de l’atome de Bohr, un atome est constitué de petites boules collées entre elles (protons et neutrons) qui forment le noyau atomique. Autour du noyau, gravitent d’autres boules plus petites (les électrons). On s’intéresse au noyau. Chaque petite boule qui le constitue a une masse m.

capturqpq.jpg

On pourrait alors se dire que si on additionne la masse de chaque petite boule rouges et grises, on a la masse du noyau (sans allusion cochonne…). Et bien non… En fait, on obtient bien une masse, mais une masse plus petite. En d’autre terme, la masse d’un noyau atomique est plus grande que la somme des masses de ce qui le constitue... Étrange... On a un écart de masse (notée M) Cet écart de masse, Einstein (le mec qui tire la langue) a dit que c’était de l’énergie : une énergie gigantesque pour une si petite boule de poil (sans poil) :

E = M c²

C’est cette énergie qu’on veut récupérer dans les centrales. Comment récupérer la alors ? . Facile, il faut casser le noyau en petits morceaux ! … Comment on casse un noyau ? … On lui tire une balle dans la tête, (en l’occurrence un neutron). Alors résumons et finissons :

1 - tirez un neutron dans la tête un atome (pensez bien à l’éplucher de ses électrons avant : ils lui servent de gilet pare balles)

2 – une fois cassé, on récupère deux morceaux plus petits plus 2 neutrons (qui vont aller casser la tête à deux autres atomes, qui vont chacun générer deux neutrons qui vont… C’est ce qu’on appelle une réaction en chaîne, parce qu’après c’est trop long a expliquer).

3 – le noyau cassé va faire de l’énergie : en gros, il va chauffer quoi.

4 – L’énergie chauffe soit de l’eau soit du sodium liquide (surtout pas les deux en même temps, car, comment dire… C’est plutôt explosif…)

5 – l’eau ou le sodium chaud, chauffent à leur tour un autre circuit indépendant d’eau ou de sodium (fluide caloporteur).

6 – Ça boue, et ça fume (... mettez les pâtes, attendez 10 minutes... ah non... pardon :D).

7 – Ça fait tourner des turbines

8 – Ça fait de l’électricité

9 – Ça fait griller les biscottes.

Finalement, hormis le processus de tirer une balle dans la tête de l’atome (que nous appellerons plus modestement : fission nucléaire), le reste est tout droit sorti d’une bonne vieille centrale thermique.

Le CEA² continue de développer la filière « fission » (balle dans la tronche). Mais ce n’est pas la seule possibilité, même dans le nucléaire. En effet, le projet ITER développe la fusion thermonucléaire, mais ça, c’est une autre histoire (bien différente… Que nous verrons plus loin).

3 – C’est dangereux ?

Il faut commencer par comprendre qu’une centrale nucléaire fonctionne sur un principe proche de celui d’une bombe atomique, donc oui, c’est dangereux. Toutefois, ce n’est pas une bombe atomique pour autant. Les RG m’espionnant sûrement, je vais tenter de rester totalement objectif (arrêtez moi si je m’emballe).

Le danger rapporte immédiatement au risque. Le risque, lui, n’est pas une notion un peu abstraite qui fait peur si l’on en croit les livres. En effet, on tente aujourd’hui de définir le risque comme il suit :

Risque = Probabilité d’occurrence x dangerosité.

En d’autre terme : pour une même dangerosité, plus la probabilité qu’un problème arrive plus c’est risqué. D’autre part, pour une même probabilité, plus le problème est grave, plus c’est risqué.

En fait, ce qui est embêtant avec le nucléaire, c’est qu’il a des conséquences indirectes à long terme, mal connues, certes, mais non négligeables. Un barrage qui explose par exemple peut tuer immédiatement les habitants d’un village entier, mais n’avoir pas d’autres répercussions sur le reste du monde. Une centrale qui saute peut ne tuer personne directement, mais les conséquences indirectes peuvent être importantes…

Pour conclure simplement et sans langue de bois, oui, c’est dangereux, même avec les précautions qui sont prises.

(A ce niveau là, on doit en être à 4 CIA, 27 RG, et un peu plus de Japonais).

4 – Quel sont les risques réels ? Qu’est ce que la radioactivité ?

La radioactivité a été découverte par une certaine Marie Curie au début du XXème siècle. Tout à l’heure je vous disais que pour casser un atome, il fallait lui envoyer une balle dans la tête. Ce n’est pas toujours vrai. En fait, certains noyaux atomiques sont tellement gros qu’ils ont tendance à se casser naturellement, eux même. C’est la radioactivité naturelle. Pourquoi

« radioactivité ». Radio = onde, radiation. Il y a plusieurs types de radiations. Celle qui fait peur, essentiellement, se nomme Radioactivité Gamma.

La radioactivité gamma, c’est l’émission (naturellement) d’un photon (particule de lumière). Un photon Gamma, c’est d’abord un photon, donc, de la lumière (d’où le mythe des trucs qui brillent dans le noir…) Mais ce photon là est très énergétique, et sa longueur d’onde (couleur) est très petite. Il correspond, grosso modo, à un UV très très méchant. Donc, dans une centrale, on bronze, comme à la plage, et on attrape des cancers, comme à la plage. Sauf qu’à la plage, les photons ne dépassent pas souvent la peau, donc on a juste des cancers de la peau. Les photons gamma eux sont tellement forts qu’ils entrent dans le corps, et peuvent vous faire des cancers d’un peu tout un peu partout… Attention à ce que vous comprenez toutefois : il faut une grande dose d’exposition à ces photons pour attraper un cancer. Par ailleurs, cette radioactivité existe à l’état naturel un peu partout dans le monde, sans être à l’origine de cancers : les dose sont trop faibles.

Le risque qui fait peur, c’est l’explosion... On connaît tous un cas célèbre. En effet, comme je l’ai dit, la fission nucléaire génère une réaction en chaîne qu'il est nécessaire de contrôler pour éviter qu’elle ne « s’emballe ». On a des moyens technologiques de faire cela. En fait, l’idée de base est simple : on fout au milieu de la réaction des barres d’argent qui

« mangent » les neutrons... Et donc, qui servent de gilet pare-balles aux noyaux. Mais au cas où cela ne fonctionnerait pas, il existe plus d’une dizaine de niveaux de sécurité (je ne le les connais pas tous...) qui vont de ... 1 à 10 ... :D ...

Le dixième et dernier est appelé « enceinte de confinement ». Au cas où on ne gère plus rien, une grande cloche (non, Indy, pas toi...) isole le réacteur du reste du monde. Cette cloche est faite en béton armé de plus de 2m d’épaisseur parfois...

Malgré cela, de tristes exemples montrent bien que tout est possible...

(À ce niveau là, j’ai... Le président des USA, Tous les RG, les Japonais ont lâché l’affaire :D)

5 – La Fusion : le nucléaire de demain ?

J’ai dit qu’il existait un autre moyen d’utiliser l’atome pour faire de l’énergie. Il s’agit de la fusion. La fusion c’est un peu l’inverse de la fission... Au lieu de casser des atomes, sur le même principe, on va en souder deux ensembles... Cette technique, on ne l’a pas inventé. Elle date... De bien avant nous. Il s’agit de la manière dont fonctionne le soleil. On y pensait depuis un moment déjà. Le problème est que souder deux atomes, c’est pas le genre de truc qu’on peu faire dans le garage du coin...

En gros... Pour les souder, il faut faire tourner les noyaux très très très très vite. Au bout d’un moment, ils vont finir par se rentrer dedans (ils sont tout petits... Alors forcément, ca peut prendre du temps :D). Et quand ils se rentrent dedans, si on a choisi les bons atomes (crochus quoi...) ils se soudent. Ensuite, vous connaissez l’histoire. Chaud, eau qui boue, turbine, biscottes.

Ce qui est compliqué là dedans, est qu’il faut :

1- Faire tourner les noyaux très vite, sans qu’ils se barrent

2 – Quand ca tourne aussi vite, ça chauffe beaucoup beaucoup... Faudrait voir à ne pas faire fondre la machine... (On parle de plusieurs dizaines de millions de degré quand même...)

Mais ça a de gros avantages. Potentiellement, c’est plus puissant que la fission, de l’ordre de 10 fois théoriquement. Puis, il n’y a pas de réaction en chaine, donc pas de risque d’explosion. Dans le pire des cas, si ne serait ce qu’un composant ne fonctionne pas, on ne pourra pas entretenir la rotation des noyaux (le plasma), et le réacteur s’arrêtera... Tout simplement. Enfin, on va « souder » deux noyaux légers (deutérium et tritium), pour obtenir un noyau pas très lourd, donc, moins dangereux. Contrairement à la fission, où on casse un noyau très lourd pour obtenir deux noyaux un peu moins lourds...

La fusion est à l’état expérimental. Le réacteur prototype (qui n’est pas encore destiné à générer de l’énergie et qui s’appelle ITER) ne verra le jour qu’aux alentour de 2050. Après, il y a une longue phase de recherche, de développement et de transfert. C’est pas pour demain.

6 – Ce que je ne vous dirai pas...

J’avais prévu de vous parler de ce qui s’est produit à Fukushima... Mais finalement, je ne pense pas que ce soit une bonne idée. Réflexion faite, je ne suis pas certain de pouvoir tout raconter de ce que je sais. J’avais aussi prévu de vous raconter comment s’annonce l’avenir du nucléaire avant la fusion à priori. De même, je n’en vois pas l’intérêt tel quel...

Du coup, et comme ça commence à faire long, j’ai préparé un paragraphe sur les alternatives au nucléaires. Mais je sais que ça va alimenter des débats que je ne veux pas gérer sur le Mag’. Je vous invite donc à en débattre sur le forum. Ce que je vous propose, est simplement un état des lieux et une remise à plat de certaines choses qui ont pu être communiquées dans certains médias. Il y a dans ce qu’on nous raconte, à la télé par exemple, des mensonges (volontaires ou pas, j’en sais rien...)

7 – Une (des) alternative(s) au nucléaire ?

Le nucléaire est un moyen de production de l’électricité. Trouver une alternative au nucléaire, c’est trouver un autre moyen de faire de l’électricité. Il en existe déjà pléthore :

- Thermique : on crame des truc, ça chauffe ça fait tourner des turbines, ça fait griller les biscottes.

- Hydraulique (barrage) : l’eau passe, ça fait tourner des turbines, biscottes.

- Eolien : vent, turbines, biscottes.

- Solaire : un peu différent (pas de turbines !!), mais biscottes quand même... Quand il fait beau.

- …

Certaines de ces techniques sont déjà exploitées en France : l’hydraulique est par exemple saturée (on a mis des barrages partout où on pouvait). D’autres sont très polluantes et/ou trop limitées (thermique), et le reste enfin (qu’on regroupe sous le nom d’énergies « renouvelables ») ne sont pas très effectives (manque de rendement).

Pour fournir l’énergie nécessaire à la France en solaire il faudrait couvrir 1/3 du territoire de panneaux. Quant à l’éolien, la recherche avance, mais pour l’instant quoiqu’on fasse il n’y aura pas de biscottes. On pourrait imaginer un mélange des deux, mais on aurait les mêmes problèmes, plus de nouveaux… Bref, aujourd’hui qu’on se le dise, aucune énergie n’est capable de remplacer les centrale nucléaires en France, et à l’étranger : les pays ne disposant pas nucléaire achète leur énergie dans des pays qui en ont.

L’éolien, plus particulièrement est une fausse solution. Aujourd’hui, produire une éolienne consomme plus d’énergie que ce que ne fournira l’éolienne durant toute sa vie. Il faudrait éviter à tout prix de faire de l’éolien off-shore (en mer). Car, en plus de tous les problèmes des éoliennes classiques, on ajoute le problème du transport de l’énergie (toujours avec des pertes), et l’entretien complexe et plus important (le milieu marin très agressif pour les matériaux)… . Il faudrait aussi arrêter de construire des « éoliennes politiques » à tout va. L’éolienne est très polluante contrairement à ce qu’on croit : les matériaux qui la constitue sont des polluant non recyclables, des COV (composés organiques volatiles), nanotechnologies. C’est bourré de fibre de verre, de carbone, de kevlar, ... (Vous savez, avant, on disait « amiante » :D)…

Toutefois, il est imaginable dans l’avenir de se passer du nucléaire. Il faudrait commencer par manger moins de biscottes, d’une part, et d’autre part financer les programmes de recherche sérieux des énergies renouvelables. Diminuer la consommation d’énergie n’est pas uniquement le rôle de nous autres citoyens... Bien au contraire. La société de consommation dans laquelle nous vivons, cette société du jetable, et non du durable entraîne une surproduction et donc une surconsommation gigantesque. Les appareillages ne sont pas équipés de systèmes (pourtant existant) de limitation de la consommation, et ce pour des questions de rentabilité financière. Revoir entièrement les éclairages urbains et supprimer les éclairages commerciaux et/ou publicitaires. Raccourcir les circuits électriques tant que possible, et éliminer au maximum les pertes par ailleurs. Stopper l’ultra automatisation consommatrice, et travailler sur les procédés.

Le développement durable, c’est aussi l’intelligence dans ce développement et dans la production.

ps : J’ai entendu il y a peu : « revenons aux bonne vieilles centrales thermiques à charbon »... Pour information, une centrale thermique consomme deux types d’énergies fossiles : le charbon (ah bon ? :D) et ... Le pétrole... Beaucoup de pétrole... Beaucoup plus que nos petites voitures ^^ (faut dire qu’avec un injecteur de 15m de diamètre... Il en faut des sous pour faire le plein :D)... Bref, oubliez tout de suite ;)

A bientôt

Mad_




10 Commentaires


Sur le gros paragraphe dédié au fonctionnement du nucléaire, j'ai surtout révisé mon programme de terminale (ce qui ne fait pas de mal :o°).

Ensuite, plutôt vers le milieu est à la fin, j'ai appris deux ou trois choses ici et là, et plus particulièrement sur ce qui ne concerne pas le sujet même proposé :D

M'enfin, merci pour la lecture, tu devrais te lancer dans le journalisme, dans le célèbre "Mad world news"!

Partager ce commentaire


Lien vers le commentaire

Merci pour cet article !

(Euh, les barres dans le réacteur, je les croyais en plomb plutôt... on peut aussi utiliser de l'argent, ou c'est un lapsus ? :blush: )

J'ai particulièrement aimé la chaîne "Chaud, eau qui bout, turbine, biscottes". :)

Partager ce commentaire


Lien vers le commentaire

Wahou, super article !smile.gif

Très informatif et marrent. Je n'ai qu'un regret, c'est que j'avais remarqué aussi que " la masse d’un noyau atomique est plus grande que la somme des masses de ce qui le constitue" mais que j'avais dans l'espoir que tu nous expliquerais cette étrangeté, mais j'imagine qu'il ne faut pas trop en demander non plus.

Et un +1/2 pour Jedino (J'peux pas t'accorder tout le mérite non plus sleep8ge.gif ), des revus scientifiques par Mad_world pour le FFrMag serait un bonne idée (si il veux d'abord). thumbsup.gif

Merci encore !

Partager ce commentaire


Lien vers le commentaire

Super ton article ! J'aime bien la manière que tu expliques :D

@ bizar, il était membre du mag mais il avait plus de temps pour le mag, il y a quelques mois ;)

Partager ce commentaire


Lien vers le commentaire

Pour "la masse d’un noyau atomique est plus grande que la somme des masses de ce qui le constitue", en fait, il l'explique : "cet écart de masse [c'est] de l’énergie".

L'énergie qui lie les atomes entre eux, en fait. Donc le "groupe des éléments liés" a une masse plus importante (à cause de l'énergie) que la somme des masses de chacun des éléments pris séparément (puisqu'il n'y a pas de liaison, pas d'énergie en jeu).

Partager ce commentaire


Lien vers le commentaire
Invité Mad_World

Posté(e)

Et bien que de lecteurs !! Oo

Vous en avez du courage :D

@bizar : la réponse de feuille est correcte... Mais pédagogiquement, je devrais te répondre : cherche dans la relativité restreinte des histoire "d'énergie au repos" et des histoires "d'interaction forte" ;)

Concernant ma participation, j'ai en effet fait parti du mag une très courte période, pensant pouvoir assumer la tâche. Toutefois, pour diverses raison, j'ai du faire mes adieux pour ne pas être un boulet dans l'excellente équipe de ce mag' ^^. Alors je me contente de faire cela, mais ponctuellement, pour ne pas avoir trop d'impératif et participer quand je peux ^^

A+, er merci de vos commentaire :)

Vive le Mag'

Partager ce commentaire


Lien vers le commentaire
Invité Gallium

Posté(e)

@bizar, tu peux aussi faire une recherchee sur le terme "défaut de masse", tu verras que c'est très intéressant ^^

Sinon Bravo pour l'article ! Je serais même tenté de le garder en stock pour le jour où j'aurai une classe de Tle S :p

Partager ce commentaire


Lien vers le commentaire

Oui oui oui....

Mais tout ceci ne vaut pas les bonnes vieilles centrales thermiques à charbon ! :sleep:

:blush:

Partager ce commentaire


Lien vers le commentaire

Créer un compte ou se connecter pour commenter

Vous devez être membre afin de pouvoir déposer un commentaire

Créer un compte

Créez un compte sur notre communauté. C’est facile !


Créer un nouveau compte

Se connecter

Vous avez déjà un compte ? Connectez-vous ici.


Connectez-vous maintenant