Overblog Suivre ce blog
Editer l'article Administration Créer mon blog

Pourquoi ce blog ?

CouvPocheIndispensables
J'ai créé ce blog lors de la sortie de mon livre "Les Indispensables mathématiques et physiques pour tous", Odile Jacob, avril 2006 ; livre republié en poche en octobre 2011 (achat en ligne) (sommaire du livre).
Je développe dans ce blog des notions de mathématiques et de physique à destination du plus large public possible, en essayant de susciter questions et discussion: n'hésitez pas à laisser vos commentaires!

Rechercher

Indispensables astronomiques

Nouveauté octobre 2013, mon livre "Les Indispensables astronomiques et astrophysiques pour tous" est sorti en poche, 9,5€ (éditions Odile Jacob, éidtion originale 2009). Comme mon premier livre (Les Indispensables mathématiques et physiques), c'est un livre de notions de base illustrées avec des exemples concrets, s'appuyant sur les mathématiques (géométrie notamment) pour l'astronomie, et sur la physique pour l'astrophysique. Je recommande vivement sa lecture.

Communauté de blogs

29 novembre 2008 6 29 /11 /novembre /2008 09:48

EPR, 3° ou 4° génération, pendant le débat télévisé des élections présidentielles flottait comme une vague imprécision à ce propos. Mais, plus embêtant, ce que recouvrent ces trois lettres était, là, totalement inconnu. EPR = european pressurized reactor, c'est le terme « pressurisé » qui nous intéresse ici, parce qu'il recouvre une notion physique simple qui devrait nous aider à retenir comment fonctionne un tel réacteur.

La terminologie d'abord, on parlait avant de REP = réacteur à eau pressurisée (ou pour les connaisseurs PWR = pressurized water reactor). Et pourquoi parle-t-on d'eau pressurisée ? Si l'on comprend cela, on retient le fonctionnement du réacteur dans son ensemble.

 

 

Le circuit rouge est le circuit à eau pressurisée. C'est lui qui récupère la chaleur du réacteur à fission de combustible d'uranium (en rouge à gauche) : on parle d'eau caloriportrice = porteuse de la chaleur, à 300-320°C dans un réacteur nucléaire. Le circuit rouge réchauffe le « ballon bleu » au centre, rempli d'eau : un peu comme lorsque vous touchez votre radiateur, votre main se réchauffe (et le radiateur chauffe la pièce), les tuyaux d'eau du circuit rouge réchauffent l'eau du circuit bleu.

Alors maintenant la question-clef : avez-vous déjà vu de l'eau à 300°C ? Non, car à température ordinaire, elle est devenue vapeur d'eau dès les 100°C. Pour avoir de l'eau liquide à 300°C, il faut qu'elle soit sous pression  (loi de Clapeyron, le changement d'état se fait suivant une courbe en p/T, p étant la pression et T la température, voir aussi le diagramme de phases ou diagramme de Clapeyron). C'est pourquoi le circuit rouge est un circuit à eau pressurisée, à 155 bars (soit 155 fois la pression atmosphérique), d'où le nom REP, et par analogie EPR.



Une bonne image animée sur Wikipedia {{en}}



Pour ceux qui souhaitent approfondir : Pourquoi 320°C pour ce circuit primaire et pas plus ? Je suppose : parce que le point critique de l'eau est à peine au-dessus, à 374°C, et qu'à partir de cette température on ne distingue plus l'état gazeux de l'état liquide (merci à Benjamin Bradu de nous avoir remémoré ces notions de diagramme des phases, de point triple, de point critique dans son article BibNum sur Kamerlingh Onnes prix Nobel de physique 1913)


Partager cet article

Repost 0

commentaires

Pablo 04/12/2008 13:40

Bonjour, je ne suis pas specialiste, mais je tenais a réagir au commentaire indiquant la réduction des dechets grace a l EPR. Certe cette technologie permet de réutilisé du Mox a hauteur de 50% au lieu de 30 auparavant. rapellons que le Mox est fabriqué a partir des residus issus de la fusion de l'uranium. 1er avantage : on ne savait pas quoi faire des ces résidus hautement radioctif et ainsi transformé, une 2 eme utilisation est possible. 2eme avantage, le cout de la matiere 1ere est donc réduis. L'inconvenient, les dechets générés par le MOX sont X fois plus radioactif que l'était l'uranium apres fusion et ont vie egalement plus longue. Donc nous réduisons la quantité de dechets mais la rendons encore plus nocive et pour plus de temps. Aujourd hui, toute les technique de traietement de ces dechets ne sont que provisoire pour une durée de 150 ans environs. L espoir est qu entre temps,une solution definitive et perenne soit trouver, car quoiqu il en soit (vitrification avant  enfouissement sous des centaines de mettre de beton) ces matieres finiront par polluer la surface et toutes formes de vie qui s y trouvent. Dans ces conditions, ce n est en rien rejouissant qu il y ait moins de dechets. Salutations a tous

benjamin bradu 02/12/2008 17:20





Je pense que, comme dans la plupart des instruments de ce genre, c'est un compromis entre un grand nombre de paramètres qui sont (entre autres) : type de fluide/débit/température/pression/encombrement spatial/facilité de mise en œuvre/cout ainsi que résistance au milieu (radioactivité). Bref, un problème d’ingénierie complexe. Il y a une certaine quantité de chaleur issue du réacteur à transporter vers l'extérieur. Pour que ce soit avantageux, il faut un bon caloporteur : ils ont choisi de l'eau liquide (pour des questions de cout et d'efficacité je suppose). Ensuite, reste à déterminer le couple débit/température de l'eau de manière a évacuer la chaleur nécessaire. La pression de l'eau est ensuite fixée de manière à être certain de rester dans la phase liquide. De fait, il faut trouver un compromis sous le point critique effectivement ! Evidemment, tout ceci n’est que pure supposition, j’ai juste regardé le petit schéma au dessus et je pense qu’il faudrait regarder un peu plus en détail pour une explication plus concise…

Benjamin Bradu 30/11/2008 23:01

Je ne suis pas du tout spécialiste des réacteurs nucléaires mais je ne pense pas que c'est parcequ'on ne "voit" plus la différence liquide/gaz que le point de fonctionnement est sous le point critique. Comme l'écoulement est monophasique (liquide) et que la chaleur latente n'est pas utilisée, cela ne pose aucun problème d'être dans la partie supercritique de l'eau. En revanche la pression doit être suffisemment importante et la température suffisemment faible pour être sûr d'être dans la phase liquide et ne surtout pas "tomber" dans la phase gazeuse car un gaz est un très mauvais caloporteur ainsi que le supercritique car la densité du fluide est maximale dans la phase liquide.

Alexandre Moatti 01/12/2008 19:36



Merci Benjamin. Même si ma supposition dans "Pour en savoir plus" en fin d'article n'est pas la bonne (mais c'est comme cela qu'on avance, en supposant et en
intuitant...!), je n'ai pas encore bien compris pourquoi l'eau est à 320°C. Mon intuition, en effet, serait que l'on aurait à la fois la possibilité et l'intérêt à avoir une eau plus chaude dans
le circuit primaire (compte tenu de la chaleur de la réaction de fusion notamment). Si l'on ne va pas au-delà de 320°C, s'agit-il d'une limite physique (comme pourrait l'être le point critique,
ce que tu n'exclues pas totalement; ou comme pourrait l'être un équilibre thermique qui s'établit entre le réacteur et l'eau du circuit primaire)? ou s'agit-il d'une limite économique pour éviter
d'avoir à mettre en oeuvre une pression plusimportante encore pour monter en température afin de maintenir l'eau à l'état liquide (ce que tu sembles sous-entendre)?


A.M.



Soft@ge 30/11/2008 17:36

Comme quoi quand les explications sont claires, le sujet semble accessible. Merci Alexandre de nous donner parfois l'impression d'être moins bête !
Salutations

Alexandre Moatti 30/11/2008 23:34


Merci c'est aimable à vous. A.M.


BEn 30/11/2008 10:56

Merci pour cette précision. J'ai appris un truc !
EPR permet aussi de "créer moins de dechets". Cette page du gouvernement (a prendre ou a laisser) explique le pourquoi du comment.
http://www.industrie.gouv.fr/energie/nucleair/epr_2_13.htm

Articles Récents

Alterscience (janvier 2013)

Mon livre Alterscience. Postures, dogmes, idéologies (janvier 2013) détails.


CouvertureDéf


Récréations mathéphysiques

RécréationsMathéphysiques

Mon dernier ouvrage est sorti le 14 octobre 2010 : Récréations mathéphysiques (éditions Le Pommier) (détails sur ce blog)

Einstein, un siècle contre lui

J'ai aussi un thème de recherche, l'alterscience, faisant l'objet d'un cours que j'ai professé à l'EHESS en 2008-2009 et 2009-2010. Il était en partie fondé sur mon second livre, "Einstein, un siècle contre lui", Odile Jacob, octobre 2007, livre d'histoire des sciences (voir billet sur ce blog, et notamment ses savoureux commentaires).

Einstein, un siècle contre lui