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Vidéo de question : Identifier les termes corrects pour les procédés de contrôle des réactions en chaîne dans les réacteurs nucléaires Chimie

Dans un réacteur nucléaire, il est important que la réaction ne se déroule ni trop vite ni trop lentement. 1. Quel est le nom du procédé qui permet de ralentir les neutrons afin d’assurer un plus grand nombre de collisions réussies ? [A] la transmutation de neutrons [B] l’absorption de neutrons [C] l’ionisation de neutrons [D] la modération de neutrons [E] l’activation de neutrons 2. Quel est le nom du procédé par lequel les neutrons sont bloqués afin d'éviter les collisions avec les barres de combustible ? [A] l’activation de neutrons [B] la transmutation de neutrons [C] la modération de neutrons (D) l’absorption de neutrons [E] l’ionisation de neutrons

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Transcription de vidéo

Dans un réacteur nucléaire, il est important que la réaction ne se déroule ni trop vite ni trop lentement. Quel est le nom du procédé qui permet de ralentir les neutrons afin d’assurer un plus grand nombre de collisions réussies ? (A) la transmutation de neutrons, (B) l’absorption de neutrons, (C) l’ionisation de neutrons, (D) la modération de neutrons ou (E) l’activation de neutrons.

Dans un réacteur nucléaire, la fission nucléaire peut se produire. La fission nucléaire est la division d’un noyau atomique lourd en deux ou plusieurs noyaux atomiques plus légers. Lorsque les noyaux atomiques se brisent ou sont décomposés, de l’énergie nucléaire est libérée. Dans les centrales nucléaires, l’énergie du noyau peut être exploitée pour générer du courant électrique. Généralement, on utilise l’isotope 235 de l’uranium comme combustible pour la réaction. On le trouve souvent sous la forme de pastilles dans des tubes métalliques scellés appelés barres de combustible. Les atomes d’uranium 235 sont bombardés de neutrons. Le neutron pénètre dans le noyau qui devient de l’uranium 236, instable. Ainsi, le noyau se divise et libère de l’énergie. Il se divise en deux noyaux plus petits, tels que le baryum et le krypton. Et il libère également trois neutrons.

Les trois neutrons peuvent alors entrer en collision avec d’autres atomes d’uranium 235. Mais les neutrons ne peuvent être captés par les noyaux d’uranium que s’ils sont ralentis. Les barres de combustible sont placées à l’intérieur d’un modérateur, qui est généralement de l’eau ou parfois du graphite, qui permet de ralentir les neutrons. Cela garantit un plus grand nombre de collisions réussies. La vitesse des neutrons est donc ralentie grâce à un modérateur.

Par conséquent, la réponse à la question : « Quel est le nom du procédé permettant de ralentir les neutrons afin d’assurer un plus grand nombre de collisions réussies ? » est (D), la modération de neutrons.

Quel est le nom du processus permettant de bloquer les neutrons pour éviter les collisions avec les barres de combustible ? (A) l’activation de neutrons, (B) la transmutation de neutrons, (C) la modération de neutrons, (D) l’absorption de neutrons ou (E) l’ionisation de neutrons.

En supposant que les neutrons se déplacent assez lentement, ils sont absorbés par le noyau d’uranium 235 lorsqu’ils entrent en collision, formant de l’uranium 236. Puisque l’uranium 236 est instable, les noyaux se diviseront, libérant de l’énergie. De nouveau, chaque noyau d’uranium 236 produira deux noyaux plus petits et trois neutrons. Chacun de ces neutrons peut ensuite entrer en collision avec un autre noyau d’uranium 235. Et chacun de ces noyaux produira trois autres neutrons, qui pourront à leur tour réagir.

Cette réaction peut facilement se produire trop rapidement, elle doit donc être étroitement surveillée. En effet, il existe un risque d’explosion si la réaction se déroule trop vite. Les neutrons peuvent être bloqués grâce à des barres de contrôle. Les barres de contrôle sont souvent constituées de bore et sont capables d’absorber les neutrons, ce qui permet de diminuer la vitesse de la réaction de fission. Insérer des barres de contrôle plus profondément au cœur du réacteur, ou augmenter leur nombre, permet de diminuer davantage la vitesse de réaction. Les neutrons sont bloqués en étant absorbés par les barres de contrôle.

Donc, la réponse à la question : « Quel est le nom du procédé permettant de bloquer les neutrons afin d’éviter les collisions avec les barres de combustible ? » est (D), l’absorption de neutrons.

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