FISSION NUCLEAIRE

Les deux principales caractéristiques de la fission sont une grande libération d'énergie et l'existence d'une réaction en chaîne.

• La fission du noyau d'un atome est son fractionnement en plusieurs noyaux plus quelques neutrons. Cependant en ajoutant toutes les masses des nouveaux éléments obtenus et des neutrons, on ne retrouve pas la masse initiale. La difference de masse s'est convertie en énergie sous forme de chaleur et de rayonnement. Dans un réacteur, c'est ainsi qu'est obtenue la chaleur nécessaire.

• Le processus de fission initié lors de l'absorption d'un neutron par l'uranium 235 libère en moyenne 2,5 neutrons par noyau ayant subi une fission. Ces neutrons ainsi libérés provoquent rapidement la fission de plusieurs autres atomes, libérant à leur tour des neutrons supplémentaires qui initient des fissions nucléaires auto-entretenues, ou réactions en chaîne. L'uranium naturel ne contient que 0,71 % d'uranium 235, le reste étant composé d'uranium 238 non fissible. Seul, l'uranium 235 est facilement fissible, mais sa quantité sous forme naturelle, quelle qu'elle soit, ne peut pas entretenir seule une réaction en chaîne. La probabilité qu'un neutron produit par fission induise lui-même une fission est relativement faible. Cette probabilité peut être cependant augmentée des centaines de fois de plusieurs manières :

• En augmentant la densité d'uranium 235 par enrichissement. Les neutrons libéré trouvent plus facilement d'autres noyaux. Au dela d'une certaine densité ou masse critique, la réaction en chaine s'entretien d'elle même pour devenir incontrôlable, c'est le principe utilisé pour les armes atomiques. Cependant, la masse critique ne peut être atteinte sans aide extérieure, même avec de l'uranium enrichi à 98 %, il faut comprimer très violemment ou provoquer une collision entre deux morceaux pour provoquer une explosion.

• En ralentissant les neutrons et en les déviant par des collisions élastiques avec un modérateur constitué de noyaux légers comme l'hydrogène, le deutérium ou le carbone. Au lieu de se disperser, les neutrons libérés tournent en rond et peuvent trouver d'autres noyaux. C'est le principe utilisé pour les réacteurs produisant de l'énergie par fission. De part ce principe, une explosion atomique d'un réacteur à neutrons lents est impossible (le risque est différent avec les réacteurs à neutrons rapides ou surrégénérateurs).