Physique des neutrons : Principes fondamentaux du réacteur

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Description

Cette séance de cours couvre les concepts fondamentaux de la physique des neutrons dans les réacteurs nucléaires, y compris la formule à quatre facteurs pour la criticité, le taux de conversion et les cycles du combustible nucléaire. Il traite également des caractéristiques des nucléides fissiles et fertiles, de la condition de criticité pour les réacteurs et de l'équation du bilan neutronique. La séance de cours aborde des sujets tels que le ralentissement des neutrons, les flux angulaires et scalaires, les opérateurs laplaciens et l'équation de diffusion. En outre, il explore le comportement des neutrons dans différentes géométries de réacteurs, tels que les réacteurs sphériques et les réacteurs à dalles, et l'importance des modérateurs dans les processus de ralentissement des neutrons.

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Réacteur nucléaire à sels fondus

Le réacteur nucléaire à sels fondus (RSF ; molten salt reactor, MSR) est un concept de réacteur nucléaire dans lequel le combustible nucléaire se présente sous forme liquide, dissous dans du sel fondu (à ) qui joue à la fois le rôle de caloporteur et de barrière de confinement. Le réacteur peut être modéré par du graphite (produisant des neutrons thermiques) ou sans modérateur (neutrons rapides). Le concept a été étudié en laboratoire pendant les années 1960, puis délaissé dans les années 1970 faute de financement et malgré des résultats probants.

Nuclear reactor physics

Nuclear reactor physics is the field of physics that studies and deals with the applied study and engineering applications of chain reaction to induce a controlled rate of fission in a nuclear reactor for the production of energy. Most nuclear reactors use a chain reaction to induce a controlled rate of nuclear fission in fissile material, releasing both energy and free neutrons.

Nuclear engineering

Nuclear engineering is the engineering discipline concerned with the design and application of systems that make use of the energy released by nuclear processes. The most prominent application of nuclear engineering is the generation of electricity. Worldwide, some 440 nuclear reactors in 32 countries generate 10 percent of the world's energy through nuclear fission. In the future, it is expected that nuclear fusion will add another nuclear means of generating energy.

Réacteur nucléaire

Un réacteur nucléaire est un ensemble de dispositifs comprenant du combustible nucléaire, qui constitue le « cœur » du réacteur, dans lequel une réaction en chaîne peut être initiée et contrôlée par des agents humains ou par des systèmes automatiques, suivant des protocoles et au moyen de dispositifs propres à la fission nucléaire. La chaleur ainsi produite est ensuite évacuée et éventuellement convertie en énergie électrique.

Thorium-based nuclear power

Thorium-based nuclear power generation is fueled primarily by the nuclear fission of the isotope uranium-233 produced from the fertile element thorium. A thorium fuel cycle can offer several potential advantages over a uranium fuel cycle—including the much greater abundance of thorium found on Earth, superior physical and nuclear fuel properties, and reduced nuclear waste production. One advantage of thorium fuel is its low weaponization potential; it is difficult to weaponize the uranium-233/232 and plutonium-238 isotopes that are largely consumed in thorium reactors.