Le nucléaire est une technologie aux multiples facettes. Cependant le grand nombre d’emplois de cette énergie implique un grand nombre de risques tout aussi variés : environnementaux, politiques, humains, économiques, terroristes…
C’est pourquoi l’énergie nucléaire nécessite clairement d’être plus maîtrisée, autant au niveau de la sécurité des centrales que du traitement des déchets, de la prolifération des armes…etc.
Les avancées technologiques à venir notamment en matière de fusion nucléaire amèneront un risque permanent si elles ne sont pas maîtrisées.

C'est l'idée principale que j'étofferai. En gros le nucléaire c'est bien sympa tant que ça part pas en couille.

Octobre : 18 Recherche du sujet, plusieurs propositions retenues mais aucune décision pour l'instant.
25 Sujet sélectionné : les nouvelles technologies. Problématique : Progrès technologique rime-t'il avec progrès écologique ?

Novembre :
8 Recherche du plan, première ébauche de plan
14 Réunion en groupe plan définitif retenu
15 Recherche d'infos sur le sujet retenu
21 Le peu d'informations trouvées au CDI et sur internet nous décident à changer de sujet
22 Nouveau sujet : Le nucléaire. Problématique : Quelles sont les limites et les risques engendrés par l'exploitation du nucléaire ?
29 Début des recherches nous trouvons un certain nombre de sites et d'ouvrages sur le sujet.

Décembre : 6 Répartition des recherches d'informations par sous partie.
12 Réunion en groupe mise en commun des informations sur la fission et la fusion, recherches de schémas illustratifs.
13 : Recherches au CDI, en particulier sur les exploitations de l'énergie nucléaire.
20 : RIEN LES GARS, GOUTER DE NOEL JE VIENS DE M'EN SOUVENIR ILS NOUS AURONT PAS MOUAH AH AH

Janvier : 10 Recherches sur le nucléaire et la polémique qui l'entoure (déchets, etc...) Début de la rédaction du dossier
16 Réunion de mise au point sur nos informations + recherches complémentaires de vocabulaire sur les centrales nucléaires et leur fonctionnement
17 Suite de rédaction du dossier, première partie terminée et deuxième partie presque finie
24 Réunion du groupe pour poursuivre la rédaction du dossier. Mise au propre et refonte de la présentation, de la mise en forme du dossier

Février :
7 Rédaction de la troisième partie et mise en forme du sommaire
14 Dossier presque terminé, rédaction du lexique, des sources, arrangements de mise en forme...
21 Recherches complémentaires d'approfondissement du sujet

NB : N'oubliez pas de coller les feuilles données au début des TPE (au début du cahier)
Bon courage:)

Médecine nucléaire générale
Qu’est-ce que c’est?
À quoi ça sert?
Comment se préparer?
À quoi ça ressemble?
Comment ça fonctionne?
Comment l’examen se déroule?
Qu’est-ce qu’on ressent?
Où vont les résultats?
Quelles sont les limites?




Qu’est-ce que c’est?
Un examen diagnostique réalisé à l’aide d’une substance temporairement radioactive, administrée par voie intraveineuse ou par voie orale. L’énergie émise par cette substance est détectée et analysée pour créer les images du corps. En général, les rayonnements auxquels le patient est soumis sont semblables à ceux des examens par rayons X classiques.



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À quoi ça sert?
Détecter des tumers, des infections ou d’autres maladies. Plus spécifiquement, la médecine nucléaire peut être utilisée pour:

Analyser la fonction rénale
Visualiser le flux sanguin et le fonctionnement du cœur
Examiner les poumons pour tout problème respiratoire ou de flux sanguin
Évaluer la maladie dans le système digestif
Rechercher des fractures, des infections, une tumeur osseuse ou de l’arthrite
Déterminer la présence ou la diffusion d’un cancer
Identifier une hémorragie intestinale
Mettre en évidence une infection
Mesurer la fonction thyroïdienne pour détecter une thyroïde hyperactive ou hypoactive
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Comment se préparer?
Aucune préparation particulière n’est en général nécessaire à un examen de médecine nucléaire. Cependant, si on doit examiner votre estomac, vous pourriez avoir à sauter le repas précédant l’examen. Si on doit examiner vos reins, vous pourriez avoir à boire beaucoup d’eau avant l’examen.

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À quoi ça ressemble?
Une table de scintigraphie (prises d’images) avec une caméra d’imagerie nucléaire spécialisée. Elle est entourée d’une structure métallique qui facilite l’imagerie de zones spécifiques du corps. Elle peut ressembler à un large appareil métallique rond suspendu à un long poteau mobile, ou à un bras métallique suspendu au-dessus de la table d’examen. La caméra peut également se situer au sein d’un large scanner en forme d’anneau ressemblant à un tomodensitomètre (CT) (appareil radiographique fournissant des informations anatomiques à partir d’images transversales du corps; chaque image est générée après synthèse informatique des données provenant de la transmission des rayons X). La caméra se situe parfois en dehors du champ de vision, sous la table d’examen.

Une console informatique, située à proximité ou parfois dans une autre pièce, analyse les données obtenues.

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Comment ça fonctionne?
On vous administre, en général par voie intraveineuse mais parfois par voie orale, une faible dose d’une substance radioactive qui se concentre dans des zones spécifiques de votre corps. Cette substance, appelée radiopharmaceutique ou marqueur, se concentre dans l’organe et émet de l’énergie sous forme de rayons gamma. La gamma-caméra détecte les rayons et le système informatique les analyse et fournit des images et des mesures des organes et des tissus.



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Comment l’examen se déroule?
En règle générale on administre le radiopharmaceutique par injection dans une veine. Selon le type de scan, les scintigraphies seront effectuées soit immédiatement, soit plusieurs heures ou même quelques jours après l’injection. La durée des scintigraphies est variable, mais elle est en moyenne de 20 à 45 minutes.

On choisit le radiopharmaceutique en fonction de la région du corps à étudier, étant donné que chaque substance se concentre dans certains organes plus que dans d’autres. Selon le type de scan, la substance peut mettre de plusieurs secondes à plusieurs jours pour voyager dans le corps et s’accumuler dans l’organe à étudier, ce qui explique la grande variabilité dans la durée des scintigraphies.

Vous devez restez aussi immobile que possible durant les scintigraphies. Ceci est particulièrement important lors de scintigraphies successives, qui montrent comment un organe fonctionne au cours du temps.

Après l’examen, un radiologue ou un médecin formé en médecine nucléaire vérifie que les scintigraphies sont de bonne qualité pour s’assurer que l’examen de diagnostic est optimal.



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Qu’est-ce qu’on ressent?
Vous pourriez éprouver une gêne minime lors de l’injection par voie intraveineuse, généralement réalisée au moyen d’une petite aiguille. Pour certains examens spécifiques, un cathéter est inséré dans la vessie, ce qui pourrait entraîner une gêne temporaire. Certains patients trouvent inconfortable de devoir rester allongé sans bouger sur la table d’examen.

La majorité de la radioactivité est éliminée dans l’urine ou dans les selles. Le reste disparaît simplement du fait de la perte normale de radioactivité au cours du temps.



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Où vont les résultats?
La majorité des patients subissent un examen de médecine nucléaire suite aux recommandations de leur médecin traitant. Un radiologue ou un médecin formé en médecine nucléaire interprètera les images et rédigera un rapport pour votre médecin traitant. Il faut quelques jours pour interpréter les résultats et rédiger et transmettre le rapport.

Avantages
Les examens de médecine nucléaire fournissent une information fonctionnelle unique qui, à l’heure actuelle, ne peut être obtenue par aucune autre technique d’imagerie. Pour bon nombre de maladies, les examens de médecine nucléaire fournissent l’information la plus utile nécessaire au diagnostic et, si nécessaire, au choix du traitement approprié.
La médecine nucléaire est beaucoup moins traumatisante que la chirurgie exploratrice, et les réactions allergiques au radiopharmaceutique sont extrêmement rares.
Risques
La quantité de radiopharmaceutique administrée étant très faible, les examens de médecine nucléaire entraînent une exposition à une faible dose de rayonnements. La médecine nucléaire est utilisée depuis plus de cinq décennies et on ne connaît pas d’effets secondaires de longue durée dus à ces faibles doses.
Comme pour tout examen radiologique, veuillez informer votre médecin si vous êtes enceinte. D’une manière générale, on devrait limiter au maximum l’exposition aux rayonnements pendant la grossesse.
Des réactions allergiques au radiopharmaceutique peuvent exister, bien qu’elles soient extrêmement rares.
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Quelles sont les limites?
Les examens de médecine nucléaire prennent du temps. Ils nécessitent l’administration d’un radiopharmaceutique, l’obtention d’images et l’interprétation des résultats. Le radiopharmaceutique peut mettre entre quelques heures et quelques jours à s’accumuler dans la région du corps que l’on veut étudier. Les scintigraphies peuvent prendre jusqu’à trois heures, bien que de nouvelles machines réduisant considérablement la durée de l’examen soient maintenant disponibles.

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I - Fonctionnement
- Fission nucléaire
- Fusion
- Radioactivité
II - Emplois
- Armement
- Médecine
- Energie
III - Les risques, dangers
- Pollution, déchets nucléaires
- Accidents nucléaires et conséquences
- Arme nucléaire au niveau international

La production énergétique nucléaire en France et dans le monde a beaucoup d'avantages mais aussi beaucoup d'inconvénients. Prenons l'exemple de la France, ou la production énergétique nucléaire représente 80% de la production énergétique totale !
Il y a deux façons de produire de l'énergie avec des réactions nucléaire : la réaction de fusion, et la réactions de fission. Celle qui est la plus utilisé dans le cadre de la production d'énergie est la fission.

Le phénomène de fission est en fait la séparation du noyau d'un élément radioactif (uranium, plutonium) qui, se divise en deux parties au contact d'un neutron et qui émettent chacun deux protons qui vont à leur tour rentrer en contact avec deux noyaux d'atomes et ainsi de suite, dans un phénomène de réaction en chaîne. Cette réaction produit énormément de chaleur vaporisant ensuite l'eau du système de refroidissement. Cette vapeur passe dans des turbines qui, telles des grandes dynamos, produisent de l'électricité.

Ce type de production a plusieurs avantages :

Elle rejette peu de gaz à effet de serre et est donc peu polluante, comparée au charbon ou au pétrole.
Elle a besoin de peu de matière première pour fonctionner. Ceci pourrait donc régler provisoirement les problèmes liés au manque de matière pétrolière jusqu'à une éventuelle pénurie d'éléments radioatifs sur notre planète.

Malgré tout, cette technologie pose aussi un bon nombre de problèmes de taille :

Cette technologie est très mal vue par l'opinion publique à cause des risques humains tels que les défaillances, les catastrophes qui peuvent irradier toute une région voire même un continent entier (comme la catastrophe de Tchernobyl, le 26 avril 1986. 19 ans plus tard, le bilan est de 25000 morts, 200000 invalides, 20000 a 500000 cancers mortels et autant n'ayant pas mené au décès).
Depuis cette catastrophe, plus aucune centrale n'a été construite en Europe (selon un accord européen). Mais de nouveaux projets de modernisation des centrales existantes sont en cours.
Un autre inconvénient est la gestion des déchets radioactifs qui sont indestructibles. Ils sont entreposé dans des centre spéciaux telle que la Hague en France.

Dans ce domaine, deux innovations majeures sont possibles :

Dans un futur assez proche, la modernisation des centrales et le remplacement de leurs réacteurs par des réacteurs "nouvelle génération", récupèrant la quasi-totalité de l'énergie. Actuellement, ils ne récupèrent que la chaleur émise soit 45% de l'énergie totale libérée par la fission. Les réacteurs dits de "co-génération" récupèrent quant à eux jusqu'à 90% de l'énergie ainsi produite, grâce à l'association d'une turbine a gaz et d'une turbine a vapeur (cycle combiné) qui augmente le rendement énergétique de 35% pour un coût inférieur.

L'utilisation du thorium (minerai radioactif plus fertile que l'uranium) donnerait un meilleur rendement énergétique. Mais son utilisation impliquerait le renouvellement du parc de centrales nucléaires français par des réacteurs surgénérateurs.

Bien plus loin dans le futur, le projet de réacteur a fusion n'est encore aujourd'hui qu'a l'état de prototype, le seul prototype sur Terre étant situé sur le site français de Cadarache et accueillant le réacteur ITER. La fusion provoque non seulement plus d'énergie mais produit aussi moins de déchets et constitue une énergie pratiquement inépuisable. Cette nouvelle technologie serait donc plus viable, plus rentable, et plus propre.

L'armement nucléaire est, hélas, composé de nombreux types d'armes de toutes tailles et "d'utilité" diverses depuis maintenant de nombreuses années. Des bombes, en passant par de simples balles ou même des ogives dites "propres", il y en a de toutes sortes.
Les armes de destructions massives :
Tristement célèbres, elles se divisent en deux catégories:

La première est la bombe A ('A' de atomique) utilisant la fission et mettant en jeu des noyaux atomiques instables. Ces noyaux instables en se désintégrant en particules plus stables, produisent des rayons alpha, bêta, gamma et neutroniques, extrêmement dangereux.
Ce type de bombe a été largement utilisées durant la guerre froide dans un rôle d'intimidation.

La seconde est la bombe à fusion, ou bombe H (H de hydrogène). Les bombes sont constituées d'un explosif qui déclenche la réaction en chaîne. Alors que la bombe A utilise le principe de fission nucléaire, la bombe H utilise des éléments fusibles comme le deutérium.

Différentes autres bombes nucléaires :

La bombe à neutrons

La bombe à neutrons,(bombe N), détruit peu les bâtiments, car les effets de souffle, de chaleur et de radiations sont limités, mais tout de même non négligeables. En contrepartie, l'émission de neutrons est grandement amplifiée et tue les organismes vivants aux alentours. Elle est appelée bombe "propre" car elle pollue peu et a un impact mortel non-négligeable. En raison de ses capacités, la bombe à neutrons a été destinée, à l'origine, à stopper une avancée de chars d'assaut ennemis, en tuant les hommes se trouvant à l'intérieur. Ses effets sur les équipements électroniques lui ont également permise d'être utilisée au sein de missiles "anti-missiles". C'est en fait une bombe H légerement modifié.

Les mini-nukes :

Les mini-nukes sont des bombes nucléaires destinées à la destruction des infrastructures souterraines, plus souvent appelé block haus ou bunker créés et utilisés principalement par les États-Unis. Ce nouveau type d'armement fait peur car il risque de banaliser l'utilisation d'armes nucléaires dans de futurs conflits.

La bombe radiologique :

La bombe radiologique n'est pas une bombe atomique comme les autres, il n'y a aucune réaction de fission ou de fusion qui est déclenchée.
Elle est constituée d'un explosif à faible puissance, mais entouré de matière radioactive. Lors de l'explosion, toute la matière radioactive est propulsée en poussière qui contamine toute une zone. Son rôle n'est donc pas de produire un souffle destructeur comme les bombes A ou H mais de polluer une zone c'est pour cela qu'elle est aussi appelée "bombe sale".

http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nergie_nucl%C3%A9aire
http://pagesperso-orange.fr/nucleaire/site-nucleaire/plan.htm
http://www.sfen.org/
http://www.planete-energies.com/contenu/nucleaire/radioactivite.html
http://www.futura-sciences.com/fr/comprendre/glossaire/definition/t/matiere-1/d/fission-nucleaire_2462/
http://www.cite-sciences.fr/lexique/definition1.php?idmot=327&id_expo=26&lang=fr&id_habillage=52&resultat=1&num_page=1

Les réacteurs nucléaires sont essentiellement caractérisés par :

* Le combustible
* Le modérateur
* Le fluide caloporteur ou fluide réfrigérant

I ) Réacteurs à cycle direct, sans échangeurs de chaleur.

- Réacteurs à eau Bouillante (REB ou BWR ) :

* Le combustible est de l’Uranium enrichi en 235U
* Le modérateur est de l’eau ordinaire
* Le fluide caloporteur est cette même eau, qui est directement vaporisée dans le cœur du réacteur.

- Réacteurs graphite/gaz (UNGG) :

* Le combustible est de l’Uranium naturel
* Le modérateur est le graphite
* Le CO2 fait office de liquide caloporteur.

II ) Réacteurs comprenant plusieurs circuits indépendants, avec échangeurs de chaleur

- Réacteurs à eau pressurisée :

* Le combustible est de l’Uranium enrichi en 235U
* Le modérateur est du Bore
* Le fluide caloporteur est de l’eau ordinaire, qui sert aussi de modérateur.

Ce type de réacteur est le plus courant.

- Réacteurs RMBK :

* Le combustible est de l’Uranium enrichi en 235U
* Le modérateur est du Graphite.
* Le fluide caloporteur est de l’eau bouillante, qui sert également modérateur

L’accident de Tchernobyl s’est produit sur un réacteur de ce type.

- Réacteurs à neutrons rapides :

* Le combustible est de l’Uranium très enrichi en 235U ou du Plutonium.
* Le liquide caloporteur est du Sodium liquide
* Avec ce type de combustible, la réaction nécessite des neutrons rapides, ces réacteurs n’ont donc pas de modérateurs.

Deux réacteurs de ce type ont été construis en France : Phœnix et Super phœnix.

Découverte de la radioactivité en 1896 par Henri Becquerel : la radioactivité naturelle existe dans l'univers depuis environ 15 milliards d'années. En 1896, Becquerel découvre que l'uranium émet un rayonnement inconnu. Le nom de radioactivité sera donné deux ans plus tard par Marie Curie.


La théorie des réactions nucléaires est établie en 1903 par Rutherford et Soddy.


En 1934, Irène et Frédéric Joliot-Curie découvrent la radioactivité artificielle: en bombardant une feuille d'aluminium avec des noyaux d'hélium (rayonnement a ), ils créent du phosphore 30, un isotope radioactif du phosphore 31 stable.


Otto Hahn et Fritz Strassman découvrent en 1938 la fission du noyau de l'atome d'uranium par les neutrons.


En 1939, Hans Halban, Frédéric Joliot-Curie et Lew Kowarski montrent que la fission de l'uranium s'accompagne d'une émission de neutrons, d'où la réaction en chaîne.


Enrico Fermi fait diverger le premier réacteur nucléaire appelé à l'époque pile atomique en 1942: il réalise la première réaction en chaîne de fission nucléaire contrôlée.


En 1944, les premiers réacteurs à grande puissance sont construits aux États-Unis.


Lew Kowarski, directeur de la CEA, fait diverger en 1948 le premier réacteur nucléaire français, la pile Zoé.


En 1953, le Centre d'Étude et de Recherche Nucléaire est créé en Europe (CERN) par les représentants des onze pays européens, à la suite d'une résolution adoptée lors de la cinquième Conférence de l'Unesco. Cet organisme a pour but la recherche sur la structure de la matière.


Pour la première fois, en 1960, on produit de l'électricité à partir de centrales nucléaires en France.


De 1974 à aujourd'hui, le nucléaire s'est beaucoup développé en France (78% de la production d'électricité), à le suite du choc pétrolier.


En 1986, la catastrophe de Tchernobyl se produit: Un des quatre réacteurs de la centrale située à environ 20 Km de la ville de Tchernobyl explose et provoque l'irradiation de la centrale et ses alentours. Le nuage radioactif dû à cette explosion touche surtout l'Ukraine et la Biélorussie, mais aussi l'Allemagne, la France, l'Italie, la Finlande, la Pologne et la Scandinavie.

Elles sont composées :

* du cœur du réacteur, où se produit la réaction en chaîne qui libère de l’énergie. Il est lui même composé du combustible, du modérateur et du fluide caloporteur.
* du circuit primaire, où se trouve la cuve contenant le cœur du réacteur, ainsi que des générateur de vapeur ou échangeurs de chaleur. L’eau y est maintenue à l’état liquide, malgré sa température de 320°C, grâce à des pressurisateurs.
* du circuit secondaire, où l’eau est transformée en vapeur d’eau après être passée dans les tubes du générateur de vapeur. Cette vapeur d’eau fait tourner un générateur à turbine.
* du circuit tertiaire, dans lequel l’eau provient d’une source d’eau froide extérieure et sert à condenser la vapeur d’eau du circuit secondaire.

La réaction en chaîne se produit dans le cœur du réacteur. On a vu que la fission de l’Uranium nécessite des neutrons lents. C'est l'utilité du modérateur, qui ralentit les neutrons. Des barres d'arrêt d'urgence, constituées d'un matériau capable d'absorber les neutrons, arrêtent immédiatement la réaction en chaîne en cas de situation anormale. Le liquide caloporteur extrait la chaleur issue de la réaction et l’emmène vers le générateur de vapeur par le circuit primaire. Lorsque l’eau du circuit secondaire passe dans les tubes du générateur de chaleur, elle est transformée en vapeur d’eau. Cette vapeur d’eau actionne un générateur à turbine avant d’être recondensée par l’eau froide du circuit tertiaire. Cette eau froide est souvent renvoyée dans une tour de réfrigération (d'où s'échappe le fameux brouillard), y est refroidie et enfin rejetée dans un cours d'eau ou dans la mer.

Ci dessus, un réacteur à eau bouillante.

1. barre d'arrêt d'urgence
2. barre de contrôle
3. assemblage combustible
4. protection biologique
5. sortie de vapeur
6. entrée de l'eau
7. protection thermique