Les diverses utilisations des réactions nucléaires

Les domaines d'application des réactions nucléaires sont très variés, de la production d'électricité à l'élaboration d'armes, en passant par la médecine et la recherche fondamentale.

Armes et réacteurs nucléaires

La réaction de fission nucléaire est exploitée dans les réacteurs nucléaires, et pour l'amorçage des bombes nucléaires. les réacteurs servent à la production d'électricité dans les centrales, à la propulsion des sous-marins ou à la recherche. La réaction y est déclenchée, puis stabilisée par capiture des neutrons émis: il suffit en effet qu'un seul des neutrons libérés à chaque fission provoque une nouvelle fission pour que la réaction soit entretenue et l'énergie régulièrement libérée. Dans une bombe, en revanche, la réaction en chaîne est pleinement exploitée car elle doit être explosive, c'est-à-dire la plus forte possible dans le temps le plus court.

La réaction du fusion nucléaire n'est aujourd'hui exploitée que dans les armes nucléaires. Mais on parvient à la réaliser de manière contrôlée grâce à de gigantesques instruments de physique, précurseurs des réacteurs qui produiront, peut-être, l'énergie de demain.

Les réacteurs nucléaires embarqués

Certains réacteurs nucléaires sont embarqués à bord de sous-marins dits alors "nucléaires", quelle que soit la nature de leur armement. Ces réacteurs servent à produire de la vapeur, laquelle actionne les turbines de propulsion et les alternateurs fournissant l'électricité du bâtiment. Ce type de propulsion confère au sous-marin une autonomie quasi illimitrée, car il n'a plus besoin de se ravitailler en carburant, une discrétion remarquable car il n'expulse plus de gaz d'échappement, une puissance bien supérieure à celle d'un moteur Diesel et enfin une plus grande souplesse de conduite.

Les réacteurs nucléaires de recherche

Leur vocation n'est pas de produire de l'électricité mais des neutrons. Beaucoup moins puissants que les réacteurs des centrales nucléaires, ils sont en revanche conçus pour produire environ 10 fois plus de neutrons. Grâce à ce flux de neutrons, dont on peut modifier à volonté l'intensité, ils constituent des outils de recherche privilégiés pour plonger, sans l'endommager, à l'intérieur de la matière condensée (solide ou liquide) afin d'en étudier l'organisation. Les multiples essais qu'ils ont permis d'effecter ont été très utiles pour concevoir les réacteurs des centrales nucléaires actuelles. Ils permettent également de tester le comportement de certains matériaux, dont par exemple les nouveaux combustibles des centrales, ou encore de produire les radionucléides indispensables à la médecine nucléaire et aux industriels. La France compte aujourd'hui environ une 15aine de tels réacteurs.

Qu'elles soient contrôlées pour les applications civiles, ou explosives pour les applications militaires, les réactions nucléaires sont exploitées pour les très grandes quantités d'énergie qu'elles libèrent.

 

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