Les réacteurs nucléaires

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Les réacteurs nucléaires

Message par koko150 » 31 juillet 2018, 19:47

je m'attacherai dans ce topic a vous presenter les differents type de reacteurs nucleaire et leurs caracteritiques de façon simplifier


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Re: TYPE DE REACTEUR NUCLEAIRE

Message par koko150 » 31 juillet 2018, 19:53

pour information, l'uranium a l'etat naturel est composer a hauteur de 99,2% d'uranium 238 et a 0.8% d'uranium 235, on parle d'uranium enrichi quand on augmente la proportion de l'uranium 235


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Re: TYPE DE REACTEUR NUCLEAIRE

Message par koko150 » 31 juillet 2018, 21:08

LES REACTEUR A EAU LEGERE PRESSURISER REP:

cette filliere de reacteur a la particularite d'utiliser l'eau legere, celui d'une rivière ou de mer, comme fluide caloporteur pour les neutrons et comme refroidissant l'eau etant injecter a un pression de 150 bars, ils utilisent de l'uranium faiblement enrichi entre 3 a 5%, et pour certains modele modifier ou les nouvelles generations de reacteurs les 3 et la future generation 4 utilisent le MOX, qui est le combustible deja irradié et retraiter dans certaines usines, notament en france et au japon, a l'origine les REP ont ete developper par les marines sovietiques et americaines, pour equiper leurs sous marins dans les années 50, mais tres vite ces reacteurs vu leurs rendements energetiques important, ils sont devenu aujourd'hui les modeles les plus repandus au niveau mondial dans les reacteurs de production electrique, environ 70% des reacteurs au niveau mondiale sont des REP, il existe aujourd'hui de nombeux modeles de reacteur REP a titre d'example:
-EPR developper par la france de generation 3 produisant jusuqu'a 1700MW d'electricite
-VVER, développer par la russie dans leurs version de generation 3+ developpent jusqu'a 1200MW, actuellement ces reacteurs ont ete vendus a de nombreux pays dont l'iran, l'inde la chine, et plus recement l'egypte le bengladesh et la turquie
-AP1000 de generation3 développer par la firme americaine westinghouse, developpant une puissance de 1100MW, le premier model a ete mit en service en chine le 30 juin 2018
-APR 1400 de generation 3 developer par la firme sud coreene KEPCO, developant une puissance de 1350MW, le premier a ete mit en service en coree du sud en 2016, d'autres sont en construction, en 2009, les coreens ont gagner l'appel d'offre des emirats pour 4 reacteur de ce type, le premier devra etre mit en service d'ici fin 2018
-APWR, de generation 3, developper par mitsubishi, developpant 1700MW d'electricite, il etait prevu d'en construire au japon et au usa, mais la catastrophe de fukushima a tout stopper
-CNP-300,600 et 900, de generation 2 developper par la chine sur la base des reacteurs de leurs sous marins, plusieurs reacteurs en service en chine, et 4 ont te construit avec transfert de technologie au pakistan.
Centrale_nucléaire_REP.png
model type des cuve des REP
Reactorvessel.gif
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Re: Les réacteurs nucléaires

Message par anzar » 31 juillet 2018, 21:11

Je me suis permis de changer le titre du topic pour plus de clarté ;)
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Re: Les réacteurs nucléaires

Message par koko150 » 31 juillet 2018, 22:56

REACTEUR A EAU BOUILLANTE REB

ce sont la seconde filliere la plus repondu au monde, ils représente environ 20% des reacteurs electro nucleaire au monde, ils sont principalement present au japon et au usa, leurs différence principales avec les REP, sont le fait qu'ils utilisent l'eau de refroidissement est a une pression inferieur a celui des REP entre 70 et 80 bars, par ailleurs l'eau de refroidissement circulant dans le coeur du reacteur est partiellement vaporisée, ces modeles ont ete developper a partir des années 60 comme filliere concurente au REP tout comme les REP ils utilisent de l'uranium faiblement enrichi de 3 a 5%, il existe plusieurs modeles de REB, dont quelques example qui suit:
-ABWR, une famille de reacteurs d'une puissance de 1300 a 1400MW de generation 3, co developper entre GENERAL ELECTRIC HITACHI et TOSHIBA, plusieurs reacteurs en service principalement au japon usa et 1 en chine
-GE BWR, une famille de reacteurs developper par general electric de 1er 2eme et 3eme generation dont la puissance varie de 160mw pour le BWR1 a 1150MW pour les BWR6.
tout comme les REP les REB, doivent etre installer devant une source d'eau comme une riviere ou la mer, duquel ils puisent l'eau pour le refroidissement et le caloporteur, ces reacteurs ne sont pour ainsi dire pas adapter a l'algerie qui n'a pas de riviere importante, et dont la zone cotiere est surpeuple et sismique, il est a rappeler que les deux reacteurs de fukushima qui ont ceder en 2011 etaient des REB
CUVE REB.jpg

cuve REB
CUVE REB2.jpg
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Re: Les réacteurs nucléaires

Message par koko150 » 01 août 2018, 21:59

REACTEUR A EAU LOURDE PRESSURISER

c'est la troisieme filiere de reacteur la plus deployer au monde, fonctionnant sur le meme principe que les REP, mais a deux difference majeure:
-la premiere est que ces reacteur peuvent utiliser indiferement soit de l'uranium enrichi ou de l'uranium naturel, et generalement les proprietaires preferent utiliser l'uranium naturel;
-la deuxieme est qu'ils utilisent l'eau lourde comme fluide caloporteur et de refroidissement, l'eau lourde est produite dans des usines specifiques, la production de l'eau lourde represente environ 15 a 20% du cout d'un reacteur, cette proportion baisse si le nombre de reacteur est plus important, elle est generalement produite par le procéder girdler, ainsi pour produire 1 tonnes d'eau lourde il faut 340000 tonnes d'eau normale.
a taille egale un reacteur a eau lourde produit entre 30 a 50% de puissance qu'un REP, neanmoins en terme de securite les reacteurs a eau lourdes sont plus sur aux risque de fusion et de surchauffe, par ailleurs ils ont l'avantage de consommer moins de combustible nucleaire que les REP et REB.
les reacteurs a eau lourde sont tres critiquer, a cause des risques de proliferation nucleaire, du fait que le plutonium produit par la fission de l'uranium est de qualite militaire, donc facilement utilisable dans la production d'arme nucleaire, par ailleurs les reacteurs a eau lourdes sont de gros producteur de deterium et thorium, qui entre dans la production de bombe A dopéé et de bombe H.
un petit calcul simple un reacteur a eau lourde, produit en moyenne entre 1 a 1,4gramme de plutonium de qualite militaire, par jour et par megawatt, par example un reacteur d'une puissance de 10MW, produit environ 4.38KG de plutonium par an, assez pour une a deux tetes par an.
la filiere des reacteur a l'eau lourde a ete principalement ecourager par le canada, dont la presque totalite de ces reacteurs sont a eau lourde, elle a ainsi developper sa propre filiere les CANDU, et plusieurs autres pays les ont acquis comme la roumanie, l'argentine, le pakistan et l'inde, qui s'en sont servi pour obtenir leurs arsenal atomique.
type de reacteur a eau lourde:
-les reacteurs canadien CANDU, de generation 1,2 et les ACR de generation 3 produisant 900MW d'electricite.
-l'inde a developper sa propre filiere de reacteur a eau lourde les PHWR, la generation 3 actuellement en cours de construction produira 700MW d'electricite.
-le pakistan developpe actuellement ces propres reacteur a eau lourde, au niveau du site nucleaire de kushab, ces derniers sont a ce jour utiliser pour la production d'arme nucleaire, mais il est possible qu'ils les utilisent pour produire de l'electricite.
-l'iran avait developper son propre reacteur a eau lourde IR 40, d'une puissance de 40MW, sa construction avait debuter en 2004 a arak, mais en 2016 a la signature de l'accord sur le nucleaire le taux d'avancement etait d'environ 80%, mais les iraniens ont du apres l'accord enlever la cuve du reacteur, et couler du beton armé a sa place.
-israel a acquis un reacteur a eau lourde chez les francais, mit en service en 1963, avec une puissance de 25MW, il permettra a israel d'obtenir facilement ces armes atomique, sa puissance fut par la suite porté a 75 puis a 150MW, le reacteur a ete finalement fermer en 2012, mais entre temps israel a construit un autre reacteur a eau lourde, et mit en service a la fin des années 90 debut 2000, sa puissance est a ce jour inconnu.
-l'algerie a acquis auprès de la chine d'une puissance de 15MW, il a ete mit en service en 1990, cette filiere est la plus interessante pour l'algerie, si elle veut un jour produire de l'electricite a partir du nucleaire
Indian-PHWR-Schematic-Layout-Diagram.jpg
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Re: Les réacteurs nucléaires

Message par koko150 » 03 août 2018, 19:58

Réacteur de grande puissance à tubes de force RBMK

c'est une famille de reacteur developper par les sovietiques, ces reacteurs ont un double usage a la foi produire de l'electricite et du plutonium a usage militaire, cette famille de reacteur a ete pendant longtemps la plus puissant du monde, developpant jusqu'a 1500MW d'electricite, ils n'ont commencer a etre depasser que la nouvelle generation 3 des reacteur a eau legere, comme les nouveau EPR fransais ou les nouveau VVER russes, la caracteritique de ces reacteurs etait d'utiliser l'eau legere pour le refroidissement et le graphite comme caloporteur de neutron, le combusttibe original utilisait etre de l'uranium enrichi a 1,8%, c'est l'un de ces model qui a exploser a tchrnobyl en 1986, a la suite des modifictions ont te apporter sur les autre reacteurs notameent le renforcement de la cuve du reacteur, et l'utilisation de l'uranium enrichi a 2,4%, un total de 26 reacteurs furent construit, il ne reste aujourd'hui plus que 11 en service, le dernier devant etre fermer en 2035.
autre model ressemblant:
le reacteur de draria d'une puissance de 1mw, utilise lui aussi l'eau legere et le graphite, a la difference qu'il utilise de l'uranium enrichi a 20%, ce qui le rend plus sur.
rbmk_1000__esquema__by_c_records-da16sf8.png

cuve RBMK.jpg
RBMK_fr.svg.png
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Re: Les réacteurs nucléaires

Message par koko150 » 03 août 2018, 20:25

light-water-graphite-mod-reactor-lwgr.png
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Re: Les réacteurs nucléaires

Message par koko150 » 03 août 2018, 21:08

LES REACTEURS MODERER AU GRAPHITE ET UTILISANT UN GAZ COMME CALOPORTEUR

cette filiere de reacteur, fut developper a la fois par la france et les britanniques
nous allons nous attaquer au model francais le UNGG (uranium naturel gaz graphite):
ces reacteur developper par les francais dans les années 50, au debut pour produire du plutonium de qualite militaire puis de l'electricite, ces reacteurs ont les caracteritiques suivante:
-utiliser l'uranium naturel gainé dans un alliage de magniesium et de zirconium
-ils utilisent le graphite comme moderateur de neutrons
-ils utilisent le gaz comme caloporteur, dans le premiers modeles de reacteurs c'etait de l'air comprimé puis remplacer dans suivant par du CO2 comprimé.
en tout 9 reacteurs furent mit en service entre 1956 et 1972, les 3 premiers etaient les G1,G2 et G3, qui furent utiliser pour la production de plutonium militaire, par la suite 6 autres reacteurs furent construit pour produire de l'electricite, le plus puissant fut le dernier le reacteur de bugey mit en service en 1972 et produisant 540MW d'electricite.
les inconveniants de ces reacteurs etaient important, et les pricipaux furent:
-une instabilite du coeur du reacteur, des que la puissance depasse les 600MW.
-le CO2 a haute pression et haute temperature devenant corrosif pour l'acier des canalisations
-le combustible du reacteur doit etre regulierement renouveler, ce qui constitue une gaspillage de ressource.
des le milieu des années 60, les responsable du CEA ont compris que cette filiere n'avait pas d'avenir, et ont decider de se tourner vers les reacteur a eau legere REP, contre l'avis du general de gaulle
ungg.jpg
ungg2.jpg
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Re: Les réacteurs nucléaires

Message par koko150 » 03 août 2018, 21:46

dans la meme filiere, les britanniques ont developper deux generations de ces reacteurs les MAGNOX et leurs evolution AGR

les MAGNOX developper par les britannique tout comme les UNGG francais, utilisent l'uranium naturel comme combustible et le graphite comme moderateur et le CO2 comme caloporteur, et avaient aussi un double usage militaire et civil, la principale difference avec les modeles francais etaient que le combustible etaient gainé dans un alliage a base de magniesium et d'aluminium au lieu du zirconium pour les francais.
en tout 26 reacteurs furent construit en grande bretagne, le derniers fut fermer en 2015, la coree du nord a elle aussi construit un petit reacteur de 5MW de puissance, qui lui fournira de plutonium pour ces armes atomique
magnox.jpg
magnox2.jpg
magnox-nuclear-reactor-7-638.jpg
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Re: Les réacteurs nucléaires

Message par geronimo » 04 août 2018, 13:46

Tres interessant comme sujet :+1: j'arrive ........
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Re: Les réacteurs nucléaires

Message par koko150 » 04 août 2018, 18:15

merci bon retour :bounce:


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Re: Les réacteurs nucléaires

Message par koko150 » 04 août 2018, 19:41

Advanced Gas-cooled Reactor

ou AGR, sont l'evolution britannique des MAGNOX, les principales modifications par rapport au magnox sont:
-utilisation de l'oxyde d'uranium au lieu de l'uranium metallique.
-l'uranium est enrichi entre 2,5 a 3,5% , au lieu de l'uranium a l'etat naturel pour les magnox.
par ailleurs la securite a ete renforcer, neanmoins la puissance des reacteur a ete augmenter par rapport au MAGNOX, mais n'a pas pu atteindre les REP, les plus puissant atteignant 670MW.
en tout 11 reacteurs ont ete mit en service entre 1976 et 1988, il est prevu de retirer du service le dernier en 2030, les brittaniques ont abondonner cette filiere, et se sont tourner vers les reacteur a eau pressuriser
advanced-gas-cooled-reactor-agr-hi-res.png
AGR.jpg
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Re: Les réacteurs nucléaires

Message par koko150 » 05 août 2018, 21:04

LES REACTEURS DE LIT DE BOULET


un concept de reacteur qui utilise le graphite sous forme de boulet comme moderateur, et un gaz semi interte comme caloporteur, generalement c'est de l'helium ou de l'azote, ce concept a ete developper par les allemands dans les annees 50, et un premier reacteur expirimental de 15MW a ete mit en service en 1966, et fermer en 1988, mais suite au retrait du nucleaire de l'allemagne le concept a ete abondonner par eux.
recement la chine a repris le concept, et a construit un reacteur experimental en 2003 le HTR 10, d'une puissance de 10MW, par la suite elle a entamer la construction d'un reacteur grandeur nature le HTR-PM, d'une puissance de 250MW thermique, delivrant 210MW d'electricite, sa construction a debuter en 2012, et il est prevu de le mettre en service en 2018.

l'avantage de ces reacteurs est leurs ration important puissance electrique/puissance thermique de plus de 80%, contre 30 a40% pour les reacteur de type REP ou REB.
les inconvenients sont par contre:
-un gros risque d'incendie du graphite utiliser.
-une production beaucoup plus importante de dechet radioactif par rapport au autres type de reacteurs.
Pebble-Bed-Modular-Reactor-300x225.jpg
pebble.jpg
Pebble_bed_reactor_scheme2.jpg
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Re: Les réacteurs nucléaires

Message par koko150 » 06 août 2018, 23:13

REACTEUR RAPIDE REFROIDI AU SODIUM

contrairement aux autres familles dont j'ai parler, ce reacteur utilise des neutrons rapide c'est a dire qu'ils n'utilisent pas de moderateur comme l'eau, mais utilise le sodium liquide comme caloporteur, l'un des avantages du sodium liquide est qu'il est plus lourd par rapport a l'eau, ce qui lui permet de transporter mieux la chaleur du coeur du recteur vers les tubines, qui est proche de celle du coeur du reacteur, par ailleurs il ne provoque pas de corrosion des canalisations, a ce jours plusieurs reacteurs ont deja ete mit en service dans le monde, et il est proposer que cette filière soit utiliser dans la futur generation 4 de reacteurs nucleaires,dont la mise en service est prevu a partir de 2030, a ce jour un certain nombre de reacteurs experimentaux ont ete mit en service, ou sont en cours d'exploitation, les plus celebres sont:
-les reacteurs phenix et superphenix, aujourd'hui fermer.
-les reacteurs russe BN600 et BN800, tout les 2 toujours en services.
-le reacteur chinois a neutron rapide, produisant 20MW d'electricite, en service depuis 2011.
-le reacteur japonais joyo, mit en service en 1977, et finalement fermer en 2007 après plusieurs incidents.
mais il semble que dans le domaines les russes ont prit une longeur d'avance sur les autres pays, ils prevoient de constuire une reacteur d'une puissance de 1200MW le BN 1200.
440px-Schéma_réacteur_neutrons_rapides_caloporteur_sodium.jpg
sodium.jpg
cuve du reacteur russe BN 800
bn 800.jpg
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