Eau lourde
Publié le 16/02/2012
Extrait du document
L’eau lourde, ou oxyde de deutérium, est utilisée dans
certains types de réacteurs nucléaires comme modérateur
et aussi comme caloporteur. Outre l’hydrogène ordinaire,
dont le noyau est un proton, il existe dans la nature deux
autres isotopes : le deutérium, dont le noyau contient un
proton et un neutron, et le tritium, dont le noyau contient
un proton et deux neutrons. Leurs propriétés chimiques
sont bien entendu à peu près les mêmes que celles de
l'hydrogène ordinaire, mais leurs nombres de masse étant
respectivement double et triple de celui de l’hydrogène
«
s'eloigne moins de Ia leur.
L'hydrogene, dont le noyau a
la meme masse que le neutron, est le meilleur ralentisseur.
Maiheureusement, II capture beaucoup de neutrons.
Les
reacteurs moderes a l'eau legere doivent compenser cette
perte de neutrons en utilisant un combustible enrichi en
matiere fissile.
Le deuterium capte 600 fois moins de neu-
trons que l'hydrogene ordinaire.
L'oxygene *Stant lui-meme
peu capteur de neutrons, l'eau lourde est le meilleur mode-
rateur, permettant d'utiliser I'U naturel, ou legerement enri-
chi, notamment sous forme d'oxyde.
4 En France, Ia filiere a eau lourde est representee par
les reacteurs experimentaux EL2 et EL3 et Ia centrale pro-
totype EL4, dans les monts d'Arree, 70 MWe, oxyde d'U
enrichi a 1,4 p.
100.
Le moderateur est constitue par 90 ton-
nes d'eau lourde, le caloporteur est du gaz carbonique.
Une centrale analogue fonctionne on Tchecoslovaquie.
La
Grande-Bretagne possedeunprototype SGHWR de
100 MWe, refroidi l'eau ordinaire bouillante et consom-
mant de I'U legerement enrichi.
5 Le soul pays qui sit developpe cette fillere a rechelle
industrielle est le Canada, d'abord avec des prototypes
refroidis s3 l'eau lourde ou a l'eau ordinaire bouillantes, puis
avec la variante Candu (Canadian Deuterium Uranium),
actuellement en plain essor : Ia puissance totale des cen-
trales en fonctionnement depasse 5 100 MWe.
Ces reac-
teurs consomment de ('oxyde d'U naturel ; ils sont moderes l'eau lourde et refroidis a l'eau lourde sous presslon
(88,5 kg/cm2).
Ils se caracterisent par une fres bonne utili-
sation du combustible : presque tout I'U 235 est consommé.
Le plutonium extrait des crayons d'oxyde d'U irradies peut
etre recycle.
Des reacteurs de ce type fonctionnent en
RFA, d'autres sont en projet ou en construction en Inde,
au Pakistan et en Finlande.
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