Nouvelles du nucléaire

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Actualité internationale
2006
Se débarrasser des déchets nucléaires?
ADIT-Allemagne
(rappel - on attend toujours une confirmation! - voir annonce 2007/Israël)

    Des articles parus dans "News" de l'institut de physique de Londres et "Physics World" d'aout 2006 soulignent que des chercheurs de l'université de la Ruhr à Bochum ont trouvé une procédure permettant de réduire la longévité des déchets radioactifs des réacteurs nucléaires.
    La période radioactive des émetteurs aémis lors de la désintégration des noyaux d'hélium pourrait être raccourcie à quelques dizaines d'années en les confinant dans du métal et en les refroidissant de quelques °Kelvins.
    Le professeur Dr. Claus Rolfs, directeur du groupe de l'université de la Ruhr à Bochum, ajoute que cette méthode permettrait de supprimer les déchets nucléaires pour les prochaines générations. Il ne sera plus nécessaire de les enterrer!:

7 sept. 2006 | Hebdo - n°827 | source: Wissenschaft aktuell
     Un chercheur allemand a trouvé un moyen de diviser par 100 la durée de vie des déchets radioactifs. Leur gestion devient enfin un problème soluble
     Pendant que les politiques se chamaillent pour savoir où stocker leurs déchets radioactifs en toute sécurité et pour plusieurs millénaires, des chercheurs allemands de l’université de Bochum [en Rhénanie-du-Nord / Westphalie] proposent de réduire la durée de vie des éléments radioactifs à quelques centaines d’années, à l’aide d’un processus de fusion provoqué artificiellement.
     Ils espèrent ainsi réduire sensiblement la demi-vie des éléments émetteurs de rayonnement alpha – les particules a ont une activité élevée et sont particulièrement néfastes pour les cellules vivantes. Après avoir réalisé quelques expériences préliminaires en laboratoire, les physiciens ont décrit leur méthode dans plusieurs revues spécialisées. Même si l’idée était vérifiée, il faudrait encore surmonter de nombreux obstacles techniques avant de pouvoir la mettre en pratique.
     Le jeu en vaut la chandelle. “Grâce à cette technique, les déchets radioactifs pourraient être complètement éliminés dans un laps de temps équivalant à la durée de vie des personnes qui les ont produits”, explique Claus Rolfs, de l’université de Bochum, dans la revue spécialisée Physics World. Lorsqu’il était astrophysicien, Claus Rolfs était parvenu à reproduire les réactions de fusion qui interviennent au cœur des étoiles en utilisant un accélérateur de particules. Il avait constaté que la fusion survenait nettement plus rapidement lorsque l’expérience était réalisée à basse température. Le procédé s’avérait aussi beaucoup plus efficace lorsque les noyaux bombardés étaient placés dans un confinement métallique.

     Le chercheur allemand a appliqué le même procédé à la radioactivité des déchets. Selon Claus Rolfs, les électrons se rapprochent du noyau à des températures proches du zéro absolu (– 273 °C environ), ce qui renforce la probabilité d’obtenir la réaction de fusion souhaitée et favorise l’éjection des particules radioactives. Si les particules alpha peuvent être émises plus rapidement, cela a pour conséquence d’accélérer la désintégration des noyaux, et donc de réduire la durée de vie des éléments radioactifs.
     Claus Rolfs a soumis cette hypothèse à différents tests, effectués par une équipe germano-italo-chinoise: les noyaux radioactifs confinés dans le métal et refroidis à une température de quelques kelvins [– 270 °C environ] ont réagi comme prévu au bombardement, selon un article paru dans la revue spécialisée European Physical Journal A. Après des expériences conduites avec du béryllium 7, du sodium 22 et du polonium 210, les scientifiques veulent désormais appliquer cette théorie au produit de combustion des centrales nucléaires, le radium 226.
     D’après Claus Rolfs, cette méthode pourrait réduire sa demi-vie, actuellement de 1 600 ans, à 100 ans, voire à 1 an dans le meilleur des cas. Il ne voit aucun obstacle insurmontable à la mise en pratique de sa méthode – bien que de nombreuses recherches soient encore nécessaires. Mais il lui faudra convaincre ses collègues incrédules, qui restent pour l’instant très nombreux.

Pour en savoir plus, contacts:
- http://www.heise.de/newsticker/meldung/76255
- http://www.physicsweb.org/articles/news/10/7/13/1
Source: Depeche idw, communique de presse de la Fachhochschule de Bielefeld - 07/08/2006

REACTIONS

Comme cette nouvelle fait réfléchir voici ce que nous avons concocté ensemble
Monique et Raymond Séné (GSIEN)

     Quelques éléments de réflexion, à défaut de réponse (phrases en italiques = texte original):
     Certains déchets, comme ceux produits par les services de médecine nucléaire dans les hôpitaux, ne contiennent que de petites quantités de matériaux radioactifs, qui se désintègrent au bout de quelques heures ou en quelques jours et peuvent donc être traités comme des déchets ordinaires.
     Cela relève d'une méconnaissance grave des problèmes créés par les hôpitaux.
     Produits à vie très courte: pour qu'au moment où ils sont administrés ils aient une activité suffisante, impose que le quantité produite soit beaucoup plus importante, d'où les risques lors des transports, des manipulations, ...
     Produits à vie "plus" longue: après administration il y une partie plus ou moins importante qui est éliminée par les voies naturelles ... élimination d'autant moins contrôlée et contrôlable si le patient est renvoyé à son domicile ... c'est pour le réseau d'eaux usées.
     Quant à la curiethérapie, elle a son lot de sources perdues ... et autres problèmes annexes.
     Les déchets présentant de forts niveaux de radioactivité sont toutefois plus problématiques puisque la diminution de radioactivité peut prendre des centaines si ce n'est des milliers d'années. Dans l'intervalle, il faut trouver des techniques permettant d'isoler durablement ces déchets dangereux des gens et de l'environnement.
     Les déchets nucléaires fortement radioactifs: Les corps à vie très longue et émetteur a sont problèmatiques en ingestion parce qu'ils se désintègrent dans la matière vivante où ils se sont fixées. Il en faut des petites quantités: problématique des faibles doses chroniques.
     Il faut toujours savoir: la période, l'énergie du rayonnement, l'organe cible ou les organes cibles, la forme physico-chimique soluble ou insoluble.
     Des physiciens allemands affirment aujourd'hui avoir trouvé la réponse à cet épineux problème. Ils ont découvert un moyen d'accélérer la désintégration des déchets nucléaires. La technique consiste à envelopper le déchet dans du métal et à le refroidir à ultrabasse température.
     Oui mais ce phénomène (s'il est d'ordre atomique) ne change pas la période des corps (qui concerne la dimension nucléaire) et que signifie "accélérer la désintégration"?
     Il y a un mélange de phénomènes nucléaires (noyau des atomes - de 1 à quelques fermi soit autour de 10^-13 mm) et atomiques (atome: noyau et son cortège électronique autour de qq angstrom soit autour de 10^-7 mm)
     Entre les 2 il y a un facteur 10⁶!
     Refroidir certes mais attention quel est le phénomène exact...
     Claus Rolfs, de l'université de la Ruhr de Bochum (Allemagne), a mis au point la technique après avoir reproduit les réactions de fusion qui interviennent au cœur des étoiles. La fusion est le processus par lequel plusieurs noyaux se rejoignent pour n'en former qu'un, plus lourd. Elle s'accompagne d'un relâchement ou d'une absorption d'énergie en fonction des masses des noyaux impliqués.
     Quand à GANIL on envoie des ions sur une cible pour produire des éléments superlourds, on ne parle pas de fusion (ni au CERN lorsque on faisait joujou avec les faisceaux de Pb accélérés à 200 GeV/c x A)
     Utilisant un collisionneur de particules, Rolfs a «tiré» des protons et des deutérons [noyaux contenant un proton et un neutron] sur divers noyaux légers. Il a noté que la fusion nucléaire intervenait plus rapidement lorsque les noyaux atomiques étaient enfermés dans du métal et refroidis. Ceci peut s'expliquer par le fait que la température très basse du métal tend à rapprocher les électrons libres des noyaux radioactifs. Ces électrons induisent une accélération des particules chargées positivement en direction des noyaux, augmentant du même coup la probabilité de réactions de fusion.
     Quand on envoie des deutons sur une cible (métallique) on va avoir des réactions nucléaires de divers types en dehors des diffusions élastique et inélastiques. Ces réactions nucléaires vont donner un noyau final de Z et N différents de l'initial, donc de caractéristiques de périodes différentes.
     De plus, il va y avoir adsorption d'atomes de deutérium dans le métal. Ces atomes vont servir de cible pour le faisceau incident et nous aurons des réactions de fusion nucléaire (D-D) produisant (p + ³H) ou (n + ³He)
     La basse température ne peut qu'améliorer le processus car la montée en température de la cible accélère la désorption du deutérium. (J'ai travaillé pendant une quinzaine d'années avec des générateurs de neutrons utilisant les réactions D-T ou D-D >>> faisceau de deutons sur cible de tritium ou sur cible de deutérium)
     Il me semble qu'il y a un mélange entre les notions de fusion (réaction D-D) et de capture K, où un électron d'une couche interne est capturé par le noyau - ce qui , au point de vue résultat, est équivalent à une désintégration b+
     >>> le nombre de masse (A) est inchangé, mais Z >> Z-1, donc c'est un élément différent, de période différente
     En supposant que la très basse température resserre les orbites électroniques (???), et que cela accélère un peu plus les particules du faisceau (????), cela ne va faire de la fusion pour autant, mais des réactions telles que celles qu'on essaie de faire dans les réacteurs (avec les neutrons pour lesquels il n'y a pas de répulsion coulombienne de la part du noyau cible).

     Le processus de désintégration radioactive étant l'opposé exact de celui de la fusion (?! Comment l'auteur peut écrire cela?!), M. Rolfs a également «tiré» dans le collisionneur des noyaux radioactifs enfermés dans du métal et refroidis afin de voir si les électrons libres étaient susceptibles d'accélérer l'éjection de particules chargées positivement depuis un noyau radioactif. Comme prévu, il a observé que la désintégration radioactive se produisait et était considérablement accélérée par les conditions de basse température et de confinement métallique. Selon C. Rolfs, la technique pourrait permettre de diviser, par 100 ou davantage, la demi-vie des matériaux radioactif le temps qu'il faut à un isotope radioactif pour perdre la moitié de sa radioactivité.
     boff !!!
     «Nous examinons actuellement le radium 226, un corps dangereux résultant de la combustion de carburant nucléaire et qui possède une demi-vie de 1.600 ans.
     radium 226 ... résultant de la combustion de carburant nucléaire >>>> NON
     Le radium 226 est un des maillons (il y en a 13) de la chaîne de désintégration de l'uranium 238
     En utilisant cette technique, on pourrait réduire la demi-vie à 100 ans.
     Dans la meilleure des hypothèses, j'ai calculé que la demi-vie pourrait être ramenée à pas plus de deux ans.
     On ne serait donc plus obligé d'enfouir les déchets nucléaires dans des dépôts profonds, une méthode extrêmement coûteuse et ardue, explique M. Rolfs.
     Ce n'est pas le radium qui pose des problèmes en matière de combustibles irradiés. Par contre il pose un énorme problème dans les résidus miniers, et, compte tenu des volumes concernés (50 millions de tonnes), une technique de ce genre est totalement illusoire, voire utopique.
     De plus amples recherches seront toutefois nécessaires pour valider entièrement la technique , Nous nous employons actuellement à tester l'hypothèse sur plusieurs noyaux radioactifs et les premiers résultats sont prometteurs , Nous n'en sommes qu'au tout début. De vastes recherches en ingénierie seront encore nécessaires pour mettre cette idée en pratique, mais je ne crois pas qu'il y aura de barrières techniques insurmontables.
     C'est comme pour la fusion thermonucléaire à confinement magnétique, les barrières techniques ne sont pas insurmontables !!!! , dans 10 ans, dans 20 ans cela va marcher .... c'est ce que nous disent leurs promoteurs depuis 50 ans, à chaque fois qu'ils demandent de nouveaux crédits.

Suite de la gamberge:

Quand il est écrit:
     La technique consiste à envelopper le déchet dans du métal et à le refroidir à ultrabasse température.
     Je ne comprends pas bien. C'est tout, ou bien seulement la première phase?
     L'enrobage et l'ultra basse température, seuls ...????
     Si en plus on arrose l'objet avec un faisceau de deutons, on va avoir:
     1 - des réactions D-D, donnant des neutrons, puis des réactions n + X (X est l'élément cible)
     2- (si des deutons traversent l'enrobage) des réactions d + X

n + A X Z >> A+1 X Z >>> activation
d + X >>> n + Y
p + Y'
ou n'importe quoi...      Dans tous les cas, l'isotope dans le premier, l'élément Y dans le second vont avoir des périodes qui leur sont propres, donc différentes de celle de X.
     On est dans , ce qu'on appelle "officiellement", la transmutation.
     Si, comme je crois le comprendre dans son papier, il a réussi à faire capturer un électron de la première couche (capture K), ce qui donne: A X Z >> A Y Z -1      il y a émission d'un X correspondant à l'énergie de liaison de cet électron (voir Fe55 bien connu car servant à calibrer la réponse en énergie des chambres à fils, au CERN).
     Donc, la signature de son effet par une diminution de la période aurait dû être confirmée par la mesure des X correspondants. (*)
     C'est aussi de la transmutation.
     La rédaction peut donner à penser que le corps, en restant lui-même, change de période. Ce qui n'aurait pas de sens. Que l'on change de corps, c'est une autre histoire, que par ce moyen on y arrive, c'est encore une autre histoire.
     Finalement c'est toujours la même problématique: les physiciens s'imaginent que réussir une expérience sur une cible de qq mg permet de rêver à la taille industrielle: mieux vaut ne pas créer de déchets...... Et c'est valable aussi bien pour le nucléaire que pour la chimie (l'amiante et le plomb ont une période infinie !)

(*): nota . la mesure de deux signaux est essentielle. Dans le cas de fusion froide, Fleishman et Pons annonçaient une mesure de dégagement de chaleur, chaque réaction de fusion produisant une certaine quantité d'énergie. Mais ils ne mesuraient pas le nombre de neutrons produits, directement corrélé à la quantité d'energie. Une simple règle de trois donnaient comme résultat que, au vu du nombre de neutrons produits, les opérateurs faisant les mesures de calorimétrie étaient morts irradiés depuis longtemps!!!

Monique et Raymond Sené, 2 rue François Villon, 91400 Orsay, 01 60 10 03 49