{"id":52973,"date":"2020-03-02T11:58:26","date_gmt":"2020-03-02T10:58:26","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/quest-ce-que-leau-en-genie-nucleaire-definition\/"},"modified":"2020-03-02T11:59:29","modified_gmt":"2020-03-02T10:59:29","slug":"quest-ce-que-leau-en-genie-nucleaire-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/quest-ce-que-leau-en-genie-nucleaire-definition\/","title":{"rendered":"Qu’est-ce que l’eau en g\u00e9nie nucl\u00e9aire – D\u00e9finition"},"content":{"rendered":"
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Utilisations de l’eau en g\u00e9nie nucl\u00e9aire.\u00a0En g\u00e9nie nucl\u00e9aire, l’eau a diff\u00e9rents usages.\u00a0L’eau est une substance remarquable et poss\u00e8de de nombreuses propri\u00e9t\u00e9s physiques remarquables.\u00a0G\u00e9nie thermique<\/div>\n<\/div>\n
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Utilisations de l’eau en g\u00e9nie nucl\u00e9aire<\/h2>\n
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L’eau comme liquide de refroidissement du r\u00e9acteur<\/h2>\n


\nL’eau<\/a>\u00a0et la vapeur<\/strong>\u00a0sont des fluides couramment utilis\u00e9s pour\u00a0l’\u00e9change de chaleur<\/strong>\u00a0dans le circuit primaire (de la surface des barres de combustible au flux de liquide de refroidissement) et dans le circuit secondaire.\u00a0Il a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9 en raison de sa\u00a0disponibilit\u00e9<\/strong>\u00a0et de sa\u00a0grande capacit\u00e9 calorifique,<\/strong>\u00a0tant pour le refroidissement que pour le chauffage.\u00a0Il est particuli\u00e8rement efficace de transporter la chaleur par\u00a0vaporisation<\/strong>\u00a0et\u00a0condensation<\/strong>\u00a0de l\u2019eau en raison de la\u00a0tr\u00e8s grande chaleur latente de vaporisation<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

Un inconv\u00e9nient est que les r\u00e9acteurs \u00e0 eau mod\u00e9r\u00e9e doivent utiliser\u00a0un circuit primaire<\/strong>\u00a0\u00e0\u00a0haute pression<\/strong>\u00a0afin de maintenir l’eau \u00e0 l’\u00a0\u00e9tat liquide<\/strong>\u00a0et d’atteindre un rendement thermodynamique suffisant.\u00a0L’eau et la vapeur r\u00e9agissent \u00e9galement avec les m\u00e9taux que l’on trouve couramment dans des industries telles que l’acier et le cuivre, qui sont oxyd\u00e9es plus rapidement par l’eau et la vapeur non trait\u00e9es.\u00a0Dans presque toutes les centrales thermiques (charbon, gaz, nucl\u00e9aire), l’eau est utilis\u00e9e comme fluide de travail (utilis\u00e9e en boucle ferm\u00e9e entre une chaudi\u00e8re, une turbine \u00e0 vapeur et un condenseur), et le fluide caloporteur (utilis\u00e9 pour \u00e9changer la chaleur perdue en un corps d’eau ou emportez-le par \u00e9vaporation dans une tour de refroidissement).<\/p>\n

\"Propri\u00e9t\u00e9s<\/a>
Tables de vapeur – param\u00e8tres communs dans les syst\u00e8mes \u00e9nerg\u00e9tiques<\/figcaption><\/figure>\n

L’eau et la vapeur<\/strong>\u00a0sont un milieu commun car leurs propri\u00e9t\u00e9s sont tr\u00e8s\u00a0connues<\/strong>\u00a0.\u00a0Leurs propri\u00e9t\u00e9s sont tabul\u00e9es dans ce qu’on appelle des \u00ab\u00a0tables de vapeur<\/strong>\u00a0\u00bb.\u00a0Dans ces tableaux, les propri\u00e9t\u00e9s de base et cl\u00e9s, telles que la pression, la temp\u00e9rature, l’enthalpie, la densit\u00e9 et la chaleur sp\u00e9cifique, sont pr\u00e9sent\u00e9es sous forme de tableau de la courbe de saturation vapeur-liquide en fonction de la temp\u00e9rature et de la pression.\u00a0Les propri\u00e9t\u00e9s sont \u00e9galement pr\u00e9sent\u00e9es sous forme de tableau pour les \u00e9tats monophas\u00e9s (\u00a0eau comprim\u00e9e<\/strong>\u00a0ou\u00a0vapeur surchauff\u00e9e<\/strong>) sur une grille de temp\u00e9ratures et de pressions allant jusqu’\u00e0 2000 \u00baC et 1000 MPa.<\/p>\n

Vous trouverez d\u2019autres donn\u00e9es compl\u00e8tes faisant autorit\u00e9 sur la\u00a0page\u00a0Webbook<\/a>\u00a0du\u00a0NIST<\/a>\u00a0sur les propri\u00e9t\u00e9s thermophysiques des fluides.<\/p>\n

Voir aussi: Tables \u00e0 vapeur<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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L’eau comme mod\u00e9rateur<\/span><\/h2>\n

Le mod\u00e9rateur de neutrons<\/span><\/a>\u00a0, important dans\u00a0<\/span>les r\u00e9acteurs thermiques<\/span><\/strong>\u00a0, est utilis\u00e9 pour mod\u00e9rer, c’est-\u00e0-dire pour ralentir les neutrons de la\u00a0<\/span>fission<\/span><\/a>\u00a0aux\u00a0<\/span>\u00e9nergies thermiques<\/span><\/a>\u00a0.\u00a0Les noyaux avec de\u00a0<\/span>faibles nombres de masse<\/span><\/strong>\u00a0sont les plus efficaces \u00e0 cet effet, donc le mod\u00e9rateur est toujours un mat\u00e9riau \u00e0 faible masse.\u00a0Les mod\u00e9rateurs couramment utilis\u00e9s comprennent l’\u00a0<\/span>eau<\/span><\/strong>\u00a0ordinaire\u00a0(l\u00e9g\u00e8re)<\/strong>\u00a0(environ 75% des r\u00e9acteurs mondiaux), le\u00a0<\/span>graphite<\/span><\/strong>\u00a0solide\u00a0(20% des r\u00e9acteurs) et\u00a0<\/span>l’eau lourde<\/span><\/strong>\u00a0(5% des r\u00e9acteurs).<\/span><\/p>\n

Dans la plupart des r\u00e9acteurs nucl\u00e9aires<\/span><\/strong>\u00a0, l’eau est \u00e0 la fois\u00a0<\/span>un r\u00e9frig\u00e9rant et un mod\u00e9rateur<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0La mod\u00e9ration se produit surtout sur les noyaux d’hydrog\u00e8ne.\u00a0Dans le cas de l’\u00a0<\/span>hydrog\u00e8ne<\/span><\/strong>\u00a0(A = 1) comme noyau cible, le neutron incident peut \u00eatre compl\u00e8tement arr\u00eat\u00e9 – il a le\u00a0<\/span>d\u00e9cr\u00e9ment d’\u00e9nergie logarithmique moyen<\/span><\/a>\u00a0le plus \u00e9lev\u00e9\u00a0de tous les noyaux.\u00a0D’un autre c\u00f4t\u00e9, les noyaux d’hydrog\u00e8ne ont une\u00a0<\/span>section efficace d’absorption<\/span><\/a>\u00a0relativement plus \u00e9lev\u00e9e\u00a0, donc l’eau n’est pas le meilleur mod\u00e9rateur selon\u00a0<\/span>le rapport de mod\u00e9ration<\/span><\/a>\u00a0.<\/span><\/p>\n

\"Mod\u00e9rateurs<\/a><\/p>\n

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L’eau comme bouclier neutronique<\/span><\/h2>\n
\"Blindage<\/a>
L’eau comme bouclier neutronique<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

L’eau en raison de la teneur \u00e9lev\u00e9e en hydrog\u00e8ne et de la disponibilit\u00e9\u00a0<\/span>est<\/span><\/strong>\u00a0un\u00a0<\/span>blindage neutronique\u00a0<\/span><\/strong>efficace<\/strong>\u00a0et commun\u00a0.\u00a0Cependant, en raison du faible nombre atomique d’hydrog\u00e8ne et d’oxyg\u00e8ne, l’eau n’est pas un bouclier acceptable contre les rayons gamma.\u00a0D’autre part, dans certains cas, cet inconv\u00e9nient (faible densit\u00e9) peut \u00eatre compens\u00e9 par une \u00e9paisseur \u00e9lev\u00e9e du bouclier \u00e9tanche \u00e0 l’eau.\u00a0Dans le cas des neutrons, l’eau mod\u00e8re parfaitement les neutrons, mais avec l’absorption des neutrons par le noyau d’hydrog\u00e8ne, des rayons gamma secondaires \u00e0 haute \u00e9nergie sont produits.\u00a0Ces rayons gamma p\u00e9n\u00e8trent fortement dans la mati\u00e8re et peuvent donc augmenter les exigences sur l’\u00e9paisseur du bouclier d’eau.\u00a0Ajout d’un\u00a0\u00a0<\/span>acide borique<\/span><\/a>\u00a0peut aider \u00e0 r\u00e9soudre ce probl\u00e8me (absorption de neutrons sur les noyaux de bore sans \u00e9mission gamma forte), mais entra\u00eene un autre probl\u00e8me de corrosion des mat\u00e9riaux de construction.<\/span><\/p>\n

Voir aussi:\u00a0<\/span>Blindage des neutrons<\/span><\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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L’eau comme protection contre les radiations gamma<\/span><\/h2>\n

En bref, un blindage efficace du rayonnement gamma est dans la plupart des cas bas\u00e9 sur l’utilisation de mat\u00e9riaux ayant les deux propri\u00e9t\u00e9s suivantes:<\/span><\/p>\n