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Publié le 16/11/2006 à 18:53
Par radioactivitetpe
La radioactivité est un phénomène physique naturel qui se produit à l'intérieur de la matière. Plus précisément, elle apparait lorsque le noyau de l'atome est instable. Il y a deux sortes de radioactivité: la radioactivité naturelle et la radioactivité artificielle. Ce phénomène de radioactivité est utilisé pour produire de l'énergie. De cette production résultent des déchets radioactifs qui sont plus ou moins nocifs pour la santé. Par conséquent, ils doivent être transportés et stockés dans des endroits avec des conditions particulières. La radioactivité est un phénomène très spécial : son intensité varie au cours du temps. Elle diminue selon la composition chimique de l'atome qui est radioactif. Par exemple, un atome d'uranium ,met plus longtemps à perdre sa radioactivité qu'un atome d'iode. C'est ce phénomène que l'on appelle la décroissance radioactive. Tout au long de ce TPE, nous tenterons de répondre à cette question:
Quel lien peut on établir entre la nature des déchets radioactifs et leur mode de stockage et de transport?
1°) La radioactivité naturelle et artificielle
2°) Les déchets radioactifs et leur stockage
3°) Le transport des déchets radioactifs et les risques encourus
4°) Modélisation de la loi de la décroissance radioactive.
5°) Sources des informations.
Quelques informations supplémentaires pour mieux comprendre la radioactivité:
Un atome est constitué de trois particules élémentaires : le proton, le neutron et l'électron. Le noyau de l'atome est constitué de protons et de neutrons assemblés grâce à l'interaction forte qui est la forme qui permet la cohésion du noyau. Autour de ce noyau, gravitent des électrons sous la force d'un nuage électronique. Un atome est électriquement neutre : son noyau est positif et son nuage électronique est négatif. La charge de l'atome est donc neutre.
Publié le 16/11/2006 à 19:08
Par radioactivitetpe
Dans la nature, la plupart des noyaux d'atomes sont stables. Cependant, certains atomes ont des noyaux instables, ce qui est dû à un excès soit de protons, soit de neutrons, ou encore à un excès des deux. Ils sont dits radioactifs et sont appelés radio-isotopes ou radionucléides.
Les noyaux d'atomes radioactifs se transforment spontanément en d'autres noyaux d'atomes, radioactifs ou non. Ainsi, de noyau radioactif en noyau radioactif, l'uranium 238 tend à se transformer en une forme stable, le plomb 206. Cette transformation irréversible d'un atome radioactif en un autre atome est appelée désintégration. Elle s'accompagne d'une émission de différents types de rayonnements. C'est ce phénomène que l'on nomme LA RADIOACTIVITE. On peut distinguer deux sortes de radioactivité : la radioactivité naturelle et la radioactivité artificielle.
La radioactivité naturelle est omniprésente dans notre environnement. Nous sommes également radioactifs! Mais heureusement pour nous notre organisme est constitué pour ne pas être endommagé à cause des rayonnements de cette intensité.
Quelques exemples de radioactivité naturelle : - Le granite : 1 000 becquerels par kg.
- Le corps humain :
un individude 70 kg a une activité de l'ordre de 8 000 becquerels dont environ 5 000 becquerels dus au potassium 40 (dans les os).
- Le lait :
80 becquerels par litre.
- L'eau de mer :
10 becquerels par litre.
La radioactivité artificielle est due à des sources d'activités humaines. Elle consiste en la production de nouveaux isotopes radioactifs en bombardant des atomes stables par des protons (dans un accélérateur de particules) ou par des neutrons (dans un réacteur atomique). Cette production provoque une réaction en chaîne appelée fission nucléaire
L'homme a réussi à maitriser la réaction en chaîne par un "modérateur" qui absorbe les neutrons pour maintenir un taux de fission constant.
Elle est non seulement utilisée dans l'industrie nucléaire mais aussi pour la radiographie (rayons X) et la radiothérapie.
a) les rayonnements alpha
Des atomes dont les noyaux radioactifs sont trop chargés en protons et en neutrons émettent souvent des rayonnements alpha. Le rayonnement alpha est un faisceau de particules lourdes et chargées généralement d'énergie élevée. Le pouvoir de pénétration des rayonnements alpha est faible : une simple feuille de papier les arrête totalement.
b) les rayonnements bêta
Le rayonnement bêta est constitué d'un faisceau de particules légères et chargées. Leur pouvoir de pénétration est plus important que celui des rayons alpha : il faut une feuille d'aluminium ou quelques mètres d'air pour les arrêter.
c) les rayonnements gamma
Le rayonnement gamma est une onde électromagnétique comme la lumière visible ou les rayons X mais plus énergétique. Le rayonnement gamma a un très fort pouvoir de pénétration dans la matière : il traverse plusieurs mètres de béton et peut être arrêté par une feuille de plomb.
Publié le 29/11/2006 à 09:28
Par radioactivitetpe
Un objet est considéré comme radioactif lorsque son taux de radioactivité est supérieur à la radioactivité naturelle, ce qui ne permet pas un rejet immediat dans l'environnement.
Il y a trois catégories de déchets, ils sont répertoriés en fonction de la periode de radioactivité, du niveau d'activité et du type de rayonnement émis:
- Les déchets A (avec les TFA: Très Faible Activité): ce sont les déchets faiblement ou moyennement radioactifs qui ont une vie courte. Ils proviennent par exemple des centres de recherche (gants, vêtements...). Ils sont stockés dans des fûts métalliques ou en béton.
- Les déchets B (avec les FA: Faible Activité et les MA: Moyenne Activité): ce sont les déchets faiblement radioactifs mais à vie longue. Il proviennent souvent des usines du cycle du combustible. Ils sont aussi stockés dans des fûts métalliques ou en béton.
- Les déchets C: ce sont les déchets de haute activité qui ont une vie longue. Par exemple le noyau d'une centrale après démantèlement. Ils sont aussi appelés "déchets vitrifiés" parce qu'on les coule dans du verre pour plus de protection. Leur stockage est en cours d'étude: les scientifiques tentent à trouver une méthode de stockge efficace sur une très longue durée. Cependant, pour le moment, ces déchets sont enfouis a une très grande profondeur sous terre.
Le niveau d'activité des déchets radioactifs est un des facteurs rentrant en compte dans la détermination du type de conteneur. L'intensité d'un rayonnement traduit l'activité de la source radioative émettrice que l'on exprime en becquerel(Bq). Un becquerel correspond à la désintégration d'un noyau d'atome par seconde. Pour cela, on utilise une échelle des niveaux d'activités en fonction du type de déchets :
Les déchets de Faible Activité et de Moyenne Activité sont regroupés en déchets à Faible et Moyenne Activité (FMA).
Les conteneurs des déchets sont spécifiques à la matière transportée. En voici les principaux :
Publié le 06/12/2006 à 09:25
Par radioactivitetpe
Le transport des déchets radioactifs est risqué et obéit à un réglement très strict pour empécher la dispersion de matière radioactive dans l'environnement en cas d'accident. Le mode de transport est choisit en fonction des infrastructures existantes, des risques encourus, de la masse du colis radioactif, de l'activité de la matière radioactive, de la distance à parcourir et du nombre de manipulations nécessaires. Il est aussi prit en compte le risque de vol ou de détournement des matières dangeureuses.
Il y a quatre types de modes de transport possibles:
- Le chemin de fer : l'utilisation de wagons spécialisés dans le transports des déchets radioactifs est un moyen très sûr pour les convois de colis lours et encombrants lorsqu'il existe une liaison férroviaire disponible.
- La mer : les navires utilisés pour le transport maritime ont des dispositifs spéciaux, comme une double coque, des systèmes de détection et d'extinction d'incendies et des radars anti-collision.
- Un cas particulier, la voie postale : seuls les colis de très faible activité ont la possiblité d'être acheminés par les services postaux nationnaux ou internationnaux.
A ce jour en France, on dénombre, en moyenne, un à deux accidents de transport par an ayant entraîné un relâchement de radioactivité dans l'environnement. Ces accidents ont eu des conséquences limitées sur la santé de l'homme comme sur l'environnement. Dans les cas les plus graves survenus en France, de faibles contaminations ont été détectées et ont pu être traitées par des opérations ponctuelles de décontamination.
Quelques exemples d'accidents :
- Mars 1999 / Autoroute A72
Le 3 mars 1999, une camionnette transportant cinq colis de matières radioactives destinés à des hôpitaux, a été impliquée dans un accident sur l'A72. Le chauffeur a été hospitalisé pour examens mais n'a pas été contaminé. L'un des colis, légèrement déformé, contenait un générateur de technétium (utilisé par les laboratoires d'analyses médicales). Les colis ont été acheminés au centre de Saclay (Essonne) où ils ont été reconditionnés. Aucune radioactivité n'a été décelée sur la chaussée. - Juillet 1990 / Saclay
Ouverture d'un colis contenant un flacon d'iode 131 à usage médical, brisé lors du transport. Le réceptionniste a été contaminé.
- Août 1984 / Mer du Nord
Naufrage du cargo Montlouis transportant des conteneurs d'hexafluorure d'uranium près des côtes belges. Tous les conteneurs ont été récupérés. Des défauts d'étanchéité ont été détectés sur quelques conteneurs, entraînant la dilution dans la mer de quelques kilogrammes d'hexafluorure d'uranium sans conséquence notable sur le public ni sur l'environnement.
- Août 2002 / Roissy (Val-d'Oise)
Chute et écrasement d'un colis de type A sur une portion de route interne à l'aéroport en zone réservée. Après sa chute, le colis a vraisemblablement été écrasé par les véhicules suivants ; il s'est ensuivi une perte du confinement et une dispersion de matière radioactive sur la route. Un périmètre de sécurité a été établi autour de la zone contaminée
Publié le 13/12/2006 à 09:54
Par radioactivitetpe
La décroissance radioactive est la réduction de nombre de noyaux radioactifs (instables) dans un échantillon. On l'observe jusqu'à ce que tous les noyaux de l'échantillon soient stables.
Pour montrer la décroissance radioactive, nous allons modéliser la désintégration d'un élément quelconque par un lancer de dés. Ces dés ont une particularité : sur les 6 faces du dé, une est noire et toutes les autres sont blanches. La face noire représente un atome qui s'est désintégré au cours du temps. La probabilité d'avoir une face blanche est de 5/6 et celle d'avoir une face noire de 1/6.
Nous allons partir d'un lancer de 80 dés. Pour éviter de prendre trop de temps, nous allons utiliser le logiciel Excel et insérer une formule qui reprendra toutes nos informations. Si l'ordinateur nous rend un 1, on considèrera que la face du dé sera blanche. Au contraire, si nous obtenons un 0, cela voudra dire que la face du dé sera noire. Dans une case nous allons donc taper la formule : =si(alea()<5/6;1;0).
Cette formule veut dire que si le chiffre choisit par l'ordinateur est inférieur à 5/6 alors la face du dé sera blanche.
Après le lancer suivant , nous relancerons le nombre de dés correspondant au nombre de faces blanches obtenues au lancer précédent. Nous recommencerons cela jusqu'a ce que le nombre de dés soit nul. On obtient ainsi cette courbe :
 La demi-vie:
C'est le temps nécessaire pour qu'un élément radioactif perde la moitié de son activité par désintégration naturelle. Comme nous avons 90 noyaux, alors la demi-vie est atteinte lorsque nous n'avons plus que 45 noyaux. Nous voyons aussi sur le graphique que la demi-vie est atteinte rapidement (4 lancés) et qu'à partir de ce moment là, les noyaux radioactifs se désintègrent plus lentement (17 lancés).
Publié le 20/12/2006 à 09:22
Par radioactivitetpe
En somme, la radioactivité peut être artificielle ou naturelle. De plus, chaque élement est plus ou moins radioactif, c'est pourquoi le stockage et le transport des déchets radioactifs dépendent du taux de radioactivité de ceux-ci. En revanche, le taux de radioactivité decroit aussi, plus ou moins rapidement en fonction de l'élément, c'est la décroissance radioactive. Le stockage et le transport des déchets radioactifs sont tout de même soumis à des règles de sécurité strictes bien qu'ils soient de moins en moins risqués pour l'environnement. Cependant, le stockage des déchets les plus dangereux (déchets C) tels que l'Uranium 236 n'est pas encore au point car il présente des dangers encore considérable pour l'homme et l'environnement.
Publié le 10/01/2007 à 09:12
Par radioactivitetpe
Sites internet :
- www.irsn.org
- www.laradioactive.com
- www.andra.fr
- www.cea.fr
- www.edf.fr
- www.wikipedia.fr
Livres ou périodiques :
- "Le nucléaire progrès ou danger?"de Dominique Armand
- "L'atome, de la recherche à l'industrie" de Marie José Loverini
- "Environnement et radioactivité" de Colette Chassard Bouchaud
- "L'energie nucléaire" de Paul Reuss
- Dictionnaire Larousse 2006
- Quid
Publié le 17/01/2007 à 09:57
Par radioactivitetpe
Pour mesurer la radioactivité, on utilise différentes mesures en fonction de la grandeur que l'on choisit de mesurer :
- le becquerel ( Bq) pour mesurer l'activité radioactive. Cette unité définit le nombre de désintégrations par seconde d'un élément radiaoctif
- le gray (Gy) pour mesurer la dose absorbée. Le gray définit la quantité d'énergie transférée à la matière.
- le sievert (Sv) pour mesurer les effets des rayonnements sur l'organisme.
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