De la fission aux nouvelles filiÃ¨res - Cenbg - IN2P3

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Une cellule délivre 0,8 Volts et une puissance crête maximale de 1 Watt. Un assemblage sérieparallèle donne une tension de 12 V pour une puissance crête de 50W. Un module photovoltaïque a une surface typique de 0,4 m 2 . Il délivre 40 Wc et jusqu’à 200 Wh/jour. Un module coûte environ 150 Euros, soit 3 Euros/Wc. Les principales technologies utilisées pour les cellules photovoltaïques sont : • Le silicium cristallin qui domine, à près de 95%. Le multicristallin croît plus vite que le monocristallin • Le silicium amorphe dont 40% sert dans des calculatrices et autres applications de faible puissance • Les composites tels que le CdTe et le CIS ont encore une part limitée. • Les semi-conducteurs organiques ont un coût de revient faible mais ont un faible rendement (3%) et, surtout, une faible durée de vie. On espère qu’ils seront opérationnels dans une dizaine d’années. L’As-Ga qui a de très bons rendements mais coûte très cher est réservé essentiellement au spatial. Ses performances sont dues à l’utilisation de plusieurs couches sensibles à des zones différentes du spectre solaire. Tableau 14 Performances des différents types de cellules photovoltaïques au stade du prototype de laboratoire, en petites séries et en réalisation industriel. Le Tableau 14 donne les valeurs des rendements obtenus pour différents semi conducteurs. La Figure 14 montre l’évolution de la production de cellules photovoltaïques dans le monde. L’accroissement de la production est très rapide, de l’ordre de 50% par an dans les années récentes. Cette croissance est tirée par le développement de la production d’électricité fournie au réseau. La réalisation de systèmes autonomes augmente relativement moins vite. 414
Le temps de retour énergétique des cellules photovoltaïques est compris entre 1 et 4 ans alors que leur durée de vie excède largement 15 ans. La situation est moins favorable en ce qui concerne les batteries lorsqu’elles sont utilisées : leur temps de retour est de l’ordre de leur durée de vie. Figure 14 Evolution de la production des différents types de matériaux utilisés pour les cellules. On note la part écrasante du Silicium mono ou multicristallin. En ordonnée la puissance crête totale fournie. L’augmentation très rapide de la production s’est récemment manifestée par une augmentation des prix des modules, alors que la tendance était à une diminution rapide des coûts de production, d’un facteur 2 tous les 10 ans. Ce comportement est démontré sur la Figure 15. 415
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ECOLE INTERNATIONALE JOLIOT-CURIE D
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Cours enseignés aux précédentes
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TABLE DES MATIERES AVANT-PROPOS M.-
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MESURES DE SECTIONS EFFICACES D'INT
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SYSTÈMES DU FUTUR ET STRATÉGIES S
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AVANT-PROPOS Je dédie ce volume de
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LA FISSION : DE LA PHÉNOMÉNOLOGIE
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2 Un peu d’histoire 2.1 La décou
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Lorsque les paramètres de déforma
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veaux de neutrons en fonction d’u
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La méthode de Strutinski est emplo
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L’existence d’un tel îlot est
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les résonances deviennent extrême
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donne la distribution de l’énerg
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où T A et T b sont les pénétrabi
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du calcul des sections efficaces de
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Γ c r =|γc r |2 : Γ r = ∑ c |
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Fig. 18 - Représentation des diver
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temps très différentes pour les d
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nucléaires plus précises et couvr
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kins les énergies de déformation
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Fig. 24 - Surface d’énergie pote
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des résultats obtenus dans cette
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De fait, les évaluations réalisé
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[52] D. L. Hill and J. A. Wheeler,
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Physique des Réacteurs Nucléaires
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6 Types de reacteurs nucleaires....
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Figure 1: Lien entre l'énergie moy
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énergie potentielle à l'atome. L'
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Ces valeurs seront utilisées en ph
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• en maintenant élevée la secti
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La probabilité de non-fuite, sous
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Nous choisissons comme un volume un
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2.1.3 Distribution de flux dans le
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Pour des réacteurs de même compos
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D Δ ϕ + ν Σ ϕ −Σ ϕ + ν Σ
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μ = ∑ μ μ P ( μ) (54) Les neu
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comparaison montre l'importance de
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Δt Δ n + p = ( 1− β ) keff n (
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3.4 Comportement cinétique avec ne
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De cette étude de la période du r
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4 CONTRÔLE DU RÉACTEUR 4.1 Princi
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n = Sl 2 ( 1+ k + k + ..) Sl SΛ Sl
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Figure 18: Evolution de 1/n det en
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Figure 21: Efficacité différentie
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5 DYNAMIQUE DES RÉACTEURS NUCLÉAI
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combustible d F dT ρ et un pour le
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235, U-233), le comportement en 1/v
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σ poison N poison Δρ = − f (11
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L'évolution de la concentration de
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Pressurised Heavy Water Reactor “
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2005 Korea RO Ulchin 6 PWR (KSNP) 9
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puissante pour les sous-marins. La
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adioactifs et ceux contenant des é
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Modélisation et Evaluation de Donn
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demandées aux évaluations par les
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Photographie de l’expérience JEZ
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Un exemple de données nucléaires
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Γ b . Malheureusement, comme il n
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efficaces de réaction et shape ela
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Signalons cependant que des études
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Le choix entre les approches phéno
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Comme la section efficace de réact
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Jusque là nous n’avons discuté
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avec a le paramètre dit « de dens
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l’énergie du neutron soit suffis
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Si l’on revient un instant en arr
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Schéma des modules du code TALYS h
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Lorsque les données nucléaires é
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Nous nous sommes placés dans un ca
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Sections efficaces de mesurée (sym
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Résultats de calculs de benchmarks
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très favorablement aux données ex
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238 U sont qualitativement en bon a
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Mesure de sections efficaces d’in
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d’énergie E n arrivant sur celle
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modèle optique, σ NC peut être c
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car ∑ J , π P = P ( E*) ⋅ ∑
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la partie droite de la figure 4 [4]
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mesurer la distribution angulaire d
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données expérimentales de Vorotni
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Une version plus sophistiquée de n
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Données et modélisation de la spa
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noyaux résiduels de spallation qui
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Un faisceau de noyaux légers est d
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sur les neutrons à haute énergie.
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Un tel détecteur est constitué d
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Fig 12: Sections efficaces doubleme
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CaF2 (signal DE) et de scintillateu
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de validité des modèles de cascad
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10 -6 1 10 10 2 Neutrons /proton /M
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1000MeV Pb+p, INCL43 ABLAV3p 2005/0
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B- Modélisation de la spallation E
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α(Exp(a.cos(θ)) + Exp(-a.cos(θ))
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Fig 35 : Caractéristiques de diff
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la distribution de masse des produi
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d’amélioration important (évapo
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éventuels d’un nucléon qui s’
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10 2 Fe + p INCL4-GEMINI INCL4-GEM
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A condition de prendre en compte la
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particulier le recoupement avec les
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Ref 29 : C. Kalbach, Phys. Rev. C33
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Déchets nucléaires : état des li
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I. INTRODUCTION Il m’a paru essen
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Hague (nommées UP2 et UP3 ; UP1 es
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présence conduit à l’accumulati
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taxe sur les MW vendus a été effe
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En conclusion : « la transmutation
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En 1998, en France, la production d
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En ce qui concerne les déchets en
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IV. 2. 4. Le stockage est-il défin
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4) Les modifications géologiques
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le pH, la chaleur ou la pression (o
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COMMUNIQUE DE PRESSE DU GROUPE AREV
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Processus et faisabilité de la tra
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Sommaire 1 Les bases physiques de l
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Le principe de la transmutation con
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Section efficace 99 Tc (n,γ) Captu
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Figure n° 3 : Section efficace de
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Isotope Réacteur à neutrons lents
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400 350 Rapport des masses produite
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• La nécessité de procéder à
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La figure suivante, montre l’inci
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Le remplacement d’U238 par du Np
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Dans un spectre de réacteur REP, p
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5 Incidence du mode de recyclage de
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Production (kg/Twhe) Isotope Pério
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8 Simulation : démarche et motivat
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Mesure et analyse des sections effi
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inventaires est d’environ 15 ans
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Réacteurs hybrides : avancées ré
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Liste des notations [= …] notatio
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Introduction Depuis près de quinze
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éacteur sous-critique, il peut êt
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2. Le pilotage et le contrôle des
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permet de déduire la réactivité
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A Λ n0 = n0 (25) − ρ + β α p
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Celle s’ajustant au mieux aux don
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2.3.4.1. La méthode Rossi-alpha Le
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maîtrise de ce point est cruciale
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3.1.2. La cible de spallation Le ch
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accidents sévères comme la perte
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TRAnsmutation) de IP-EUROTRANS dans
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de spallation est l’élément sur
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3.3.3. Le design de la cible de spa
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3.3.4. Le design du cœur sous-crit
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Références [1] J.-M. Loiseaux, «
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Systèmes du futur et stratégies S
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1 Contexte énergétique et nucléa
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Source (Gtep/an) % Fossile dont Cha
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gaz devrait suivre celui du pétrol
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2 La situation en France Tous les r
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2.2 Le combustible MOX Le plutonium
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Réduire le taux de rejet de l’ 2
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Le plutonium quant à lui est essen
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On constate donc que les filières
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270°C environ, mais pour le sodium
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faire diminuer l’inventaire total
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le détail. Il s’agit du parc fra
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