19 - L'ÉNERGIE DE FISSION
407
Tableau II - Evolution de l’émission de neutrons retardés en fonction du noyau fissile
Isotope
 [%]
 r [s]
232 Th
2,03
0,14
233 U
0,26
0,03
235 U
0,64
0,06
238 U
1,48
0,08
239 Pu
0,2
0,02
241 Am
0,24
0,013
242 Cm
0,04
0,004
19.2.4. ELÉMENTS DE SÛRETÉ
Un réacteur « sûr » se doit d'être autostabilisé : toute excursion de puissance induit
une augmentation de température du combustible et du caloporteur, elle a pour
conséquences des changements de densité et du spectre énergétique des neutrons. A ces changements doit absolument correspondre une diminution de la criticité du système.
Si l'on prend l'exemple d'un REP, les deux principaux effets à maîtriser sont :
l'effet DOPPLER : lors d’une élévation de la température du combustible et du caloporteur, deux effets se manifestent : les sections efficaces des noyaux lourds
présentent, à certaines énergies de neutrons, des résonances 2 qui s’élargissent
avec la température et, par conséquent, deviennent plus « efficaces » vis-à-vis de
la capture ou de la fission. Dans le cas de
238 U, les résonances en question sont
des résonances de capture, l’effet DOPPLER est alors autostabilisant. Pour
239 Pu,
la présence d’une résonance de fission a, au contraire, un effet déstabilisant ;
le deuxième effet a son origine dans la dilatation du fluide caloporteur qui, en diminuant le ralentissement des neutrons, les rend moins efficaces pour la fission.
La figure 19.1 présente, pour le
239 Pu, la variation, en fonction de l’énergie des neutrons, des sections efficaces de capture et de fission.
L’effet stabilisant, lié à la dilatation du fluide caloporteur, n'existe pas (malheureusement) pour les réacteurs russes du type RBMK, utilisé à Tchernobyl : dans ces installations, la fonction de ralentissement des neutrons est assurée par du graphite,
l'évacuation des calories par de l'eau bouillante : la perte du caloporteur conduit à
une diminution de l'absorption des neutrons qui, en plus grand nombre, continuent
d'être ralentis dans le graphite et induisent ainsi une excursion de puissance.
2 Résonance : augmentation brutale de la section efficace d’une interaction, pour une plage d’énergie
assez étroite de la particule incidente.
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Tableau II - Evolution de l’émission de neutrons retardés en fonction du noyau fissile
Isotope
 [%]
 r [s]
232 Th
2,03
0,14
233 U
0,26
0,03
235 U
0,64
0,06
238 U
1,48
0,08
239 Pu
0,2
0,02
241 Am
0,24
0,013
242 Cm
0,04
0,004
19.2.4. ELÉMENTS DE SÛRETÉ
Un réacteur « sûr » se doit d'être autostabilisé : toute excursion de puissance induit
une augmentation de température du combustible et du caloporteur, elle a pour
conséquences des changements de densité et du spectre énergétique des neutrons. A ces changements doit absolument correspondre une diminution de la criticité du système.
Si l'on prend l'exemple d'un REP, les deux principaux effets à maîtriser sont :
l'effet DOPPLER : lors d’une élévation de la température du combustible et du caloporteur, deux effets se manifestent : les sections efficaces des noyaux lourds
présentent, à certaines énergies de neutrons, des résonances 2 qui s’élargissent
avec la température et, par conséquent, deviennent plus « efficaces » vis-à-vis de
la capture ou de la fission. Dans le cas de
238 U, les résonances en question sont
des résonances de capture, l’effet DOPPLER est alors autostabilisant. Pour
239 Pu,
la présence d’une résonance de fission a, au contraire, un effet déstabilisant ;
le deuxième effet a son origine dans la dilatation du fluide caloporteur qui, en diminuant le ralentissement des neutrons, les rend moins efficaces pour la fission.
La figure 19.1 présente, pour le
239 Pu, la variation, en fonction de l’énergie des neutrons, des sections efficaces de capture et de fission.
L’effet stabilisant, lié à la dilatation du fluide caloporteur, n'existe pas (malheureusement) pour les réacteurs russes du type RBMK, utilisé à Tchernobyl : dans ces installations, la fonction de ralentissement des neutrons est assurée par du graphite,
l'évacuation des calories par de l'eau bouillante : la perte du caloporteur conduit à
une diminution de l'absorption des neutrons qui, en plus grand nombre, continuent
d'être ralentis dans le graphite et induisent ainsi une excursion de puissance.
2 Résonance : augmentation brutale de la section efficace d’une interaction, pour une plage d’énergie
assez étroite de la particule incidente.