Un réacteur à neutrons thermiques (ou réacteur à neutrons lents) est un type de réacteur nucléaire qui utilise des neutrons ralentis, dits aussi thermiques. Les neutrons ralentis (thermalisés) ont alors une probabilité plus grande d'interagir de manière efficace avec les atomes d'uranium, ou tout autre atome fissile. La majorité des centrales sont de ce type.
La fission nucléaire se produit préférentiellement avec des neutrons d'énergie modérée (de vitesse ralentie), ce qui est obtenu en plaçant dans le cœur un matériau ralentisseur des neutrons (on dit aussi modérateur) jusqu'à l'état "thermique" ou les neutrons ont l'énergie (la vitesse) correspondant à l'agitation thermique des atomes du milieu diffusant (mouvement brownien). On parle alors de réacteur à neutrons thermiques.
Comme dans toute centrale nucléaire, la chaleur produite au sein du cœur est transférée à un fluide (gaz ou liquide) qui actionne les turbines d’un alternateur et produit ainsi de l’électricité
Fission nucléaire
Sous l’effet d’une collision avec un neutron, le noyau de certains gros atomes, dits fissiles, a la propriété de se casser en deux. La matière fissile qui constitue le cœur des réacteurs est en général de l’uranium ou du plutonium.
En absorbant un neutron, un noyau d’atome U se transforme ainsi en U, un isotope de l’uranium, dans un état excité de ( = ). Cette énergie suffit pour que le noyau puisse franchir la barrière de fission, de et se fragmenter en deux autres noyaux comme le (Kr) et le (Ba) :
⟶ ⟶ + + 3 ,
ou bien le strontium et le xénon :
⟶ ⟶ + + 2 + γ.
Une importante quantité d’énergie est libérée lors de cette fission, de l’ordre de pour un noyau d’Uranium 235. La part principale de cette énergie est constituée par l'énergie cinétique des deux atomes créés. Elle s'accompagne en général de l'émission d'un ou de plusieurs neutrons rapides (généralement 2 ou 3) qui ont une énergie cinétique moyenne de .
Ceux-ci réagissent avec les noyaux qu'ils rencontrent et sont soit diffusés, c'est-à-dire renvoyés dans une direction différente, soit absorbés.
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NNeutron and X-ray scattering are some of the most powerful and versatile experimental methods to study the structure and dynamics of materials on the atomic scale. This course covers basic theory, in
Un réacteur à neutrons rapides (RNR, en anglais ) est un réacteur nucléaire qui utilise des neutrons rapides, par opposition aux neutrons thermiques. Sous la forme de réacteurs électrogènes basés sur la production de vapeur, le caloporteur utilisé est le sodium liquide, permettant aux neutrons de garder une énergie importante. Depuis 2001, la recherche sur les réacteurs à neutrons rapides est coordonnée dans le cadre du Forum international Génération IV.
Un réacteur à neutrons thermiques (ou réacteur à neutrons lents) est un type de réacteur nucléaire qui utilise des neutrons ralentis, dits aussi thermiques. Les neutrons ralentis (thermalisés) ont alors une probabilité plus grande d'interagir de manière efficace avec les atomes d'uranium, ou tout autre atome fissile. La majorité des centrales sont de ce type.
Un réacteur à eau légère (REL) ou light water reactor (LWR) est un réacteur nucléaire qui utilise de l'eau, aussi appelée eau légère, comme fluide caloporteur et modérateur. Cela le distingue du réacteur à eau lourde et du réacteur modéré au graphite. Il s'agit de réacteurs à neutrons thermiques. Les réacteurs à eau légère les plus courants sont les réacteurs à eau pressurisée (REP) et les réacteurs à eau bouillante (REB). D'autres types de réacteurs sont refroidis à l'eau légère, notamment les RBMK russes et des réacteurs militaires de production de plutonium.
Couvre la modération neutronique avec l'absorption, y compris le traitement des résonances, l'effet de la température et les spectres neutroniques.
Explore le ralentissement des neutrons dans les réacteurs, en mettant l'accent sur la transition des neutrons à haute énergie vers les neutrons thermiques et le rôle de modérateurs comme l'hydrogène et le graphite.
Explique la dérivation de la probabilité d'échappement de résonance pour les neutrons ralentissant sans être capturés.