Glossaire nucléaire

Alpha (symbole ? ) Rayonnement composé de noyaux d’hélium 4, fortement ionisant mais très peu pénétrant. Une simple feuille de papier est suffisante pour arrêter sa propagation

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rayonnement alpha d’une particule de plutonium

Bêta (symbole ß) Rayonnement composé d’électrons  de charge négative ou positive. Un écran de quelques mètres  d’air ou une simple feuille d’aluminium suffisent à les arrêter.

Becquerel (Bq) Unité de mesure, légale et internationale,   utilisée pour la radioactivité. Le Becquerel (Bq) est égal  à une désintégration par seconde. Multiples les plus courants : Méga (MBq) pour 1 million de Bq; Giga (GBq) pour 1 milliard de Bq; Téra (TBq) pour mille milliard de Bq. (1 Ci = 37 milliards de Becquerels).
Ex : 1 microcurie = 37000 Bq ; 100 Bq/g = 100.000 Bq/kg.

Bombe A, « bombe atomique » ou « bombe à fission », utilise des éléments fissiles comme l’uranium 235 et le plutonium 239. Ces bombes furent les premières armes nucléaires à être développées au cours de la Seconde Guerre Mondiale.

Bombe H « bombe à hydrogène » ou « bombe à fusion » se fondent sur le principe de la fusion nucléaire. Alors que la bombe A utilise le principe de la fission, qui est la séparation des atomes, la bombe H utilise la fusion, qui consiste à fusionner des isotopes dits fusibles. Les bombes H utilisent généralement des isotopes fusibles comme le deutérium et le tritium qui sont des isotopes de l’hydrogène. Le deutérium s’extrait de l’eau de mer, sous forme d’eau lourde. Le tritium est fabriqué à partir du lithium. Pour réaliser une fusion thermonucléaire, il faut chauffer les éléments fusibles de manière à les porter à très hautes températures. La température suffisante à l’amorçage de la réaction ne peut être produite que par l’utilisation d’une bombe A, qui sert donc de détonateur.

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Test Castle Bravo avec une puissance de 15 mégatonnes (Bikini, 1954)

Bombe à neutrons, appelée bombe à rayonnement renforcé, est une arme nucléaire tactique, en fait une bombe atomique comme les autres, où une grande partie de son énergie est libérée sous forme d’émissions neutroniques. Le rayonnement neutronique inflige des dégâts importants aux êtres humains et aux composants électroniques, et les retombées radioactives sont plus faibles qu’avec les bombes thermonucléaires. Ayant une portée de souffle relativement  plus restreinte que les bombes à fissions classiques, les bombes à neutrons ont théoriquement un effet moins dévastateur sur les infrastructures.

Déchets A – B – C Classification des déchets adoptée pour le stockage de surface (déchets A), l’entreposage (déchets B et C; C: déchets vitrifiés, B: déchets renfermant des émetteurs alpha principalement). Déchets tritiés mixtes – Déchets renfermant des quantités de tritium supérieures à l’acceptabilité en surface et renfermant également d’autres radionucléides (émetteurs  Bêta, Alpha, Gamma). [Références: 1) source: "Les déchets nucléaires" - J.P. Schapira La documentation française n°649 - 1er février 1991, in La Gazette Nucléaire N°111/112, novembre 1991, 2) source ASN, in ENERG...ETHIQUE & CONTROVERSES NUCLEAIRES!, "Documents importants", avril 2008
]

demi-vie terme impropre pour période.

désintégration transformation d’un noyau instable en un noyau stable ou instable au cours de laquelle le nombre et la nature des nucléons (neutron ou proton, particules constitutives du noyau atomique) sont modifiés
atome

Deutérium Isotope de l’hydrogène dont le noyau comporte un proton et un neutron. Il est symbolisé par D ou par H. 0.2% de l’hydrogène de l’eau de mer est du deutérium, cela représente un verre d’eau lourde par mètre cube.

Dosimétrie Détermination, par évaluation ou par mesure, de la dose de rayonnement (radioactivité) absorbée par une  substance ou un individu.
dose absorbée quotient de l’énergie moyenne communiquée à un élément de matière exposée à un rayonnement ionisant par la masse de cet élément. S’exprime en gray (Gy): 1 gray correspond à une énergie absorbée de 1 joule par kilogramme de matière
dose efficace somme des doses équivalentes délivrées aux différents organes et tissus d’un individu, pondérées par un facteur propre à chaque organe ou tissu. S’exprime en sievert (Sv)
dose équivalente produit de la dose absorbée dans un tissu ou un organe par un facteur de pondération tenant compte de l’effet biologique lié à la nature et à l’énergie du rayonnement. S’exprime en sievert (Sv).

électronvolt (eV) unité d’énergie utilisée en physique nucléaire, 1 eV = 1,6·10 -19 joule. Parmi les multiples, le mégaélectronvolt, MeV(10 6eV) et le gigaélectronvolt, GeV (10 9eV)

enrichissement processus par lequel est accrue la teneur d’un élément chimique en un de ses isotopes. Dans le cas de l’uranium, il permet d’augmenter par divers procédés (diffusion gazeuse, ultracentrifugation, excitation sélective par laser) la concentration de l’isotope 235 par rapport à l’isotope 238 prédominant dans l’uranium naturel.

Filière Terme utilisé pour désigner un type de réacteurs   nucléaires capables de produire de l’énergie. Il se définit   par un ensemble de spécifications communes telles que la nature   du combustible, le modérateur, la nature du fluide de refroidissement,  etc. On distingue par exemple la filière uranium naturel-graphite-gaz  (UNGG), les filières à eau légère, les filières à neutrons  rapides (RNR)…

Gamma (symbole ?)  Rayonnement électromagnétique, très pénétrant mais peu ionisant, émis par la désintégration d’éléments radioactifs. Des écrans de béton ou de plomb permettent de s’en protéger.

Gray (Gy) Unité d’énergie transmise à la matière par unité de masse (joule par kg) lors de l’absorption de la dose de rayonnement.

Fissile Qui peut fissionner. Ne pas confondre avec la fusion

Fission
Eclatement du noyau d’un atome sous l’action  de neutrons.

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Cette réaction est accompagnée d’une émission  de neutrons, de rayonnements ionisants et d’un fort dégagement de chaleur. C’est ce dernier qui est utilisé pour créer  l’énergie électrique dans une centrale électronucléaire.
Fusion consiste, à l´inverse de la fission (casser des «gros noyaux») à rapprocher suffisamment deux atomes légers pour qu´ils donnent un plus gros. Cette réaction donne lieu à un fort dégagement d´énergie. L´énergie que le soleil et les autres étoiles nous envoient sous forme de chaleur et de lumière provient de ce type de réaction qui se produit à leur surface.

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La fusion est réalisée à partir de deux isotopes de l’hydrogène: le deutérium et le tritium.

Pour que la réaction puisse se réaliser et produire de l´énergie, il faut des conditions très spécifiques. En effet, la fusion de deux noyaux ne se réalise que s´ils se rapprochent suffisamment l´un de l´autre ; or, ceux-ci sont chargés électriquement et se repoussent par conséquent fortement. Pour vaincre cette répulsion, le mélange deutérium/tritium doit être porté à une température supérieure à 100 millions de degrés pour que le mélange, alors appelé plasma, devienne fonctionnel. Un apport considérable d´énergie est donc indispensable. Bref, derrière un principe apparemment simple, la fusion exige de surmonter des problèmes technologiques qui constituent un obstacle peut-être infranchissable.

Isotope Les noyaux des éléments contiennent des protons et des neutrons. Chaque élément est caractérisé par le nombre de protons dans le noyau. Les isotopes d’un même élément diffèrent par le nombre de protons dans le noyau. Eléments dont les atomes possèdent le même nombre d’électrons et de protons, mais  un nombre différent de neutrons. Ils ont le même nom, et les mêmes propriétés chimiques. Le deutérium avec un neutron, le tritium avec deux neutrons sont des isotopes de l’hydrogène qui n’a exceptionnellement aucun neutron dans son noyau. On connaît actuellement environ 325 isotopes naturels et 1.200 isotopes créés artificiellement.

Masse critique d’un matériau fissile est la quantité de ce matériau nécessaire au déclenchement d’une réaction nucléaire en chaîne de fission.

Matières nucléaires Sont ainsi dénommées  les matières qui pourraient être utilisées  pour fabriquer un engin explosif nucléaire. Elles sont définies à partir de leurs caractéristiques fissiles (pour un engin à fission), fusibles (pour une bombe thermonucléaire), ou fertiles (capacité à produire des matières fissiles ou fusibles).La législation française en retient six: plutonium, uranium, thorium, tritium, deutérium et lithium 6 (le deutérium et le lithium 6 ne sont pas radioactifs).

Noyau Partie centrale des atomes, de charge positive. Dix mille fois plus petit que l’atome, il en contient pourtant quasiment toute la masse.

Période radioactive Temps nécessaire pour que la moitié des atomes identiques d’une  source radioactive se soit naturellement désintégrée. Ex: 110 minutes pour l’argon 41; 8 jours pour l’iode 131  et 4,46 milliards d’années pour l’uranium 238. Aucune action physique extérieure n’est capable de modifier  la période d’un radioélément.

PET Positon Emission Tomography (caméra à positon = TEP)
PETSCAN Caméra à positon couplée à un scanner.

Plutonium élément chimique artificiel, métal lourd très dense,  radioactif et toxique, matière fissile, qui est utilisée pour son isotope 239 dans la fabrication d’armes nucléaires et la production d’énergie dans certaines centrales nucléaires.
pu-239

Propulsion navale Cette expression désigne l’ensemble des combustibles irradiés utilisés par les bâtiments de la marine (actuellement les sous-marins; le porte-avions Charles de Gaulle) = uranium enrichi à 28,5%.

Radioactivité Propriété de certains  éléments chimiques dont les noyaux se désintègrent spontanément pour former d’autres éléments en émettant des rayonnements ionisants.

Radioélément Elément radioactif naturel ou artificiel.

Radionucléide Isotope radioactif d’un élément.

Radioprotection Ensemble de mesures destinées à assurer la protection sanitaire de la population et des travailleurs utilisant des sources de rayonnements  ionisants.

Radiotoxicité Est définie par la dose résultante que recevrait un homme s’il ingérait tous les radionucléides que contient un déchet. Elle s’exprime donc en Sv (sievert)/masse de déchet.
Sv Sievert (unité de dose équivalente et unité de dose efficace) 1Sv = 1 joule /Kg = 100 rem)

Uranium appauvri uranium dont la teneur en isotope 235, le seul fissile, est inférieure à son niveau naturel (0,72% en masse). Il est principalement obtenu, d’une part en tant que co-produit d’une opération d’enrichissement (autour de 0,3% de 235 U), d’autre part en tant que sous-produit (1% de 235 U) d’un traitement de combustible usé après passage en réacteur
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obus perforant américain M829 ; la flèche (en blanc) est composée d’un alliage d’uranium.

uranium enrichi uranium dont la teneur en isotope 235, le seul fissile, a été portée de son faible niveau naturel (0,72% en masse) à, par exemple, 3,5% pour un combustible destiné à un réacteur nucléaire à eau sous pression

UTS unité de travail de séparation (en anglais separative work units SWU), représente le travail nécessaire à la séparation d’un kilogramme d’uranium en deux lots de teneur isotopique différente. Elle est proportionnelle à la quantité de matière traitée, et à l’énergie nécessaire pour obtenir la séparation. Elle dépend de la composition du mélange initial, et du taux d’enrichissement recherché. Cette unité a la dimension d’une masse.
La capacité mondiale en UTS était de l’ordre de 50 millions d’UTS / an en 2008, principalement en Russie (37%), aux états-unis d’Amérique (28%) et en France (27%).

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