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Le produit secret d'une catastrophe nucléaire : qu'est-ce que le combustible nucléaire fondu exactement ?
La production d'énergie nucléaire fait l'objet d'une large attention dans le monde entier. Même si elle apporte une contribution importante à l'approvisionnement énergétique, elle comporte également des risques potentiels. Lorsqu'une fusion d'un réacteur nucléaire se produit, le combustible nucléaire fondu, souvent appelé « Cambrien », devient un produit secret clé. Lorsqu’une fusion se produit, du combustible nucléaire en fusion se forme et constitue une menace potentiellement énorme.
Le combustible nucléaire fondu est la matière produite lors de la fusion d'un réacteur nucléaire. Il est similaire au magma fondu et comprend le combustible nucléaire, les produits de fission, les barres de contrôle et les matériaux de structure.
La composition et la formation du combustible nucléaire fondu
La composition du combustible nucléaire fondu dépend du type de conception du réacteur et des matériaux utilisés. Les composants les plus courants comprennent les oxydes de combustible nucléaire, les alliages de zirconium provoqués par la chaleur, les produits de réaction chimique du dioxyde de carbone et de l'eau.
Lors d'une fusion, les températures extrêmement élevées à l'intérieur d'un réacteur nucléaire font subir une série de réactions chimiques au métal, à l'oxygène et à l'eau pour produire des substances volatiles. Ces substances peuvent être des gaz, tels que l'iode ou des gaz rares, ou des particules de gel provenant de la zone de réaction à haute température.
Comportement du combustible nucléaire fondu sous différents réacteurs
Le comportement du combustible nucléaire fondu diffère dans les réacteurs à eau sous pression (REP) et dans les réacteurs à eau bouillante (REB). Dans un REB, les carbures de bore chauds formeront de l'acide borique et du méthane s'ils entrent en contact avec l'eau, ce qui peut affecter la stabilité du réacteur.
D'une part, les alliages de zirconium et d'autres métaux produisent de l'hydrogène gazeux lorsqu'ils réagissent avec l'eau, ce qui constitue l'un des dangers les plus menaçants dans de nombreux accidents nucléaires ; d'autre part, la volatilité des matières premières affecte les éléments libérés et non libérés ; éléments. Le rapport des éléments, qui est extrêmement critique dans la gestion post-fusion.
Interaction entre le combustible nucléaire fondu et le béton
Un autre problème urgent concerne l’effet du combustible nucléaire en fusion sur le béton. En cas de fusion, la décomposition thermique du béton libère de la vapeur d'eau et du dioxyde de carbone, qui peuvent réagir avec le métal en fusion, oxydant le métal et produisant de l'hydrogène et du monoxyde de carbone.
L'interaction du combustible nucléaire en fusion avec le béton continuera à consommer de grandes quantités de chaleur, à générer et à libérer de terribles risques de radiation, nuisant à l'environnement et à la santé humaine.
L'impact d'accidents spécifiques sur le combustible nucléaire en fusion
Historiquement, de nombreux accidents nucléaires ont fourni des preuves de la génération et du comportement du combustible nucléaire en fusion. Lors de l’incident de Three Mile Island, par exemple, une lente fusion partielle du cœur du réacteur a créé une réserve de combustible nucléaire, mais le réacteur lui-même ne s’est pas rompu. En revanche, l'accident de Tchernobyl a entraîné la création d'une énorme quantité de combustible nucléaire en fusion, formant la structure bien connue du « pied d'éléphant ». En raison de la température et de la pression élevées des dépôts en fusion, cela a causé des dommages incommensurables à l'environnement. .
Ces événements ont non seulement changé l'opinion du public sur l'énergie nucléaire, mais ont également incité le monde à accorder davantage d'attention à la sécurité nucléaire et à la gestion des urgences.
Conclusion
La présence et le comportement du combustible nucléaire en fusion constituent l'un des problèmes les plus difficiles en matière de production d'énergie nucléaire. En plus d’avoir besoin d’une compréhension approfondie de son processus de génération, nous devrions également utiliser l’expérience de cas pour renforcer les mécanismes de prévention et de réponse afin d’assurer la sécurité de l’énergie nucléaire. Alors que le monde recherche les énergies renouvelables, peut-il encore accepter les risques cachés de l’énergie nucléaire ?
