Une classe, un chercheur, un enseignant. Première S3, Philippe Pareige, Mr Lemonnier.

Les centrales nucléaires et l’étude de la physique des

Matériaux.

Introduction1. Déroulement du projet• 05/10/10 Première rencontre avec le Pr Philippe Pareige afin d’exposer

le projet. • 23/11/10 Seconde rencontre afin de déterminer le thème de l’année.• 17/12/10 Visite du laboratoire du Groupe de Physique des Matériaux.• 10/03/11 Troisième rencontre dans le but de préparer la visite de la

centrale nucléaire de Penly.• 11/03/11 Visite de la centrale nucléaire de Penly.

Centrale de Penly :

2. Quelques Chiffres

En France:

• 58 réacteurs nucléaires à eau pressurisée réparties sur 19 centrales

•410 milliards de kWh/ans

• 87% de l’électricité Française

•2ème puissance électronucléaire mondiale

I: Les principes d’une centrale nucléaire

1. Principe de fonctionnement

2. Combustible, l’uranium .

L’uranium 235 est l’isotope de l’uranium utilisé dans le nucléaire civil .

3. La fission nucléaire

C’est la fission nucléaire, qui dégage la chaleur nécessaire à chauffer l’eau.

4. Sureté nucléaire

Il existe 3 barrières étanches, qui confinent les produits radioactifs.

L’échelle internationale des événements nucléaires, appelée INES, permet de mesurer l’importance des incidents ou accidents survenu dans une installation nucléaire.

II Recherche autour du nucléaire

1.Vieillissement des matériaux.

Les conditions hors normes, présentes dans les centrales nucléaires, nécessitent de nombreuses recherches autour des matériaux utilisés.

En effet, une centrale peut rencontrer différents problèmes liés à :• La pression et la température • La radioactivité

a. Les conditions de pression et de température.

b. La radioactivité dans le réacteur.

2. Visite du GPM.

Microscope électronique à balayage

Microscope électronique en transmission

Lors de notre visite au Groupe de Physique des Matériaux, nous avons pu observer différents instruments scientifiques sophistiqués, qui permettent d’étudier des matériaux à l’échelle de l’atome, ainsi que certains chercheurs au travail.

3. La Sonde Atomique Tomographique

Points positifs• Effort de vulgarisation, de

mise à niveau des termes techniques et scientifiques.

• Découverte du fonctionnement d’une centrale nucléaire permettant de comprendre cette technologie que nous utilisons au quotidien.

• Connaissances acquises permettant de diffuser aux proches des informations.

• Visites , mettant en place un nouveau cadre pédagogique plus concret.

• Découverte du rayonnement scientifique de la ville de ROUEN avec la visite du GPM.

Points négatifs.• Planning des séances trop

espacées dans le temps .

• Trop peu de liens avec le cours car le programme de 1ère S ne le permet pas.

• Manque d’une réunion bilan après chaque visite afin de réinvestir les connaissances acquises lors de celles –ci.

En France, plus de 87% de l’énergie électrique est produite par le nucléaire. Les 19 centrales réparties sur tout le territoire font désormais partie intégrante du paysage et il est impossible aujourd’hui de s’en dispenser. C’est pour cela que la recherche notamment dans le domaine de la physique des matériaux tente années après années de corriger les petits défauts de nos centrales afin d’optimiser leurs rendements et surtout de les rendre de plus en plus sûres. En effet, l’actualité nous l’a tristement démontré nos systèmes si sécurisés soient-ils ne sont pas infaillibles. C’est pourquoi la nouvelle génération de réacteur (EPR) en construction à Flamanville et peut être prochainement à Penly se veut encore plus sûre. La recherche dans le nucléaire civile avance et un jour peut-être arriverons-nous à « mettre le soleil en bouteille » avec les réacteurs ITER toujours à l’étude.

Conclusion

RemerciementsNous souhaitons remercier le professeur Philippe Pareige, Mr Lemonnier, l’équipe du GPM ainsi que celle de la centrale de Penly, le rectorat qui a permis cet échange. En effet, cette expérience très enrichissante et constructive n’aurait pas pu l’être sans eux. Une expérience à renouveler sans hésiter avec les classes futures. Encore une fois un grand merci de la part de la Première S 3 Du Lycée Flaubert.