Практический курс профессионального перевода для специальностей «Физика» и «Радиофизика». Французский язык. Учебно-методическое пособие

les noyaux lourds. Ainsi la fission libère un certain excédent de neutrons. Peut-on expliquer simplement le phénomène de la fission? La théorie établie par Bohr et Whesler se base sur une analogue simple: c'est le "modèle de la goutte d'eau". Supposons qu’une goutte d'eau soit soumise à des forces qui la déforment, elle gardera jusqu'à un certain point son unité première. A partir d'un effort assez intense, elle se divisera en deux, trois gouttes plus petites suivant la nature de l’effort qu'elle subit. Il se trouve qu'il faut dépenser peu d’énergie pour scinder par un processus analogue les noyaux de l’uranium 235, de l'uranium 233 et du plutonium 239. On constate que le noyau se divise en deux fragments de masse inégale plutôt qu'en deux fragments égaux: il peut aussi se diviser en trois fragments, de sorte que les fragments de fission ont des masses comprises entre 50 et 170, mais ont surtout des masses voisines de 94 et 140. La situation est analogue dans le cas des noyaux d’uranium 233 et de plutonium 239. En revanche, la fission due à des neutrons rapides donne des fragments égaux avec plus grande proportion. Les travaux sur la fission surtout portaient sur les neutrons lents, car ceux­ci provoquent des réactions de fission en plus grand nombre que les neutrons rapides. Cependant les neutrons libérés dans la fission possèdent une certaine énergie; il faut donc les ralentir pour qu’ils atteignent l’énergie à laquelle ils sont efficaces. Leur énergie est de quelques millions d’électrons-volts en moyenne, alors que l'énergie à laquelle ils sont efficaces est Inférieure à 1'électron-volt. Il faut donc réduire une énergie d’un facteur de l'ordre du million; à cette fin, on se sert d’un ralentisseur, sur les noyaux duquel les neutrons perdent leur énergie par des chocs successifs. Dans les bombes nucléaires, une fraction seulement de l’uranium ou du plutonium subit la fission, de sorte que la quantité d’énergie utilisable n'est pas non plus maximale dans ce cas. La chaleur dégagée est cependant beaucoup plus grande que dans les engins explosifs classiques. Le rendement de fission est la proportion de noyaux ayant subi la fission dans une bombe ou un réacteur.

2. Au cours de ces radioactivités successives, des neutrons sont également émis, que l’on appelle retardés par opposition aux neutrons prompts émis pendant la fission.

Основной компонент ядерного оружия

Делящийся материал - основной компонент ядерного оружия, любой ядерный заряд содержит хотя бы несколько килограммов такого материала. Деление примерно 10 кг урана-235 привело к полному разрушению Хиросимы, а другой японский город ­Нагасаки был испепелен в результате деления 7 кг плутония-239. Уран-235, хотя и встречается в природе, но его концентрация в природном уране слишком низка (примерно 0,7%), чтобы из добытого в урановых рудниках сырья можно было сразу изготовлять ядерное оружие. Остальные 99,3% приходятся на уран-238, в котором цепная реакция не возникает. Поэтому для изготовления ядерного оружия природный уран необходимо обогащать делящимся ураном-235. Обычно считается, что концентрация этого взрывоопасного изотопа в обогащенном уране, пригодном для использования в военных целях, должна быть не ниже 20%. Уран, применяемый для производства ядерного оружия в США, содержит более 90% урана-235. В ядерном оружии применяется и другой делящийся изотоп плутония-239. Он образуется в ядерных реакторах при цепной реакции деления урана-235. Когда в ядро урана-235 попадает нейтрон, оно делится на два ядра-осколка со сравнительно небольшой массой, и при этом испускаются два или три новых нейтрона. Родившиеся нейтроны бомбардируют другие ядра урана-235, вызывая еще одно деление, а также захватываются ядрами урана-238 в результате цепочки ядерных переходов, превращая его в плутоний-239. При делении 1 кг урана-235 получается примерно 900 г плутония. Для производства тысячи боеголовок достаточно приблизительно 6 т плутония.

Pour de nombreux spécialistes, la cause est entendue: l’avenir énergétique de l’humanité sera assuré par la fusion des atomes légers. Le charbon et le pétrole appartiennent au passé. La fission de l'uranium mise en oeuvre dans les centrales nucléaires actuelles n'aura qu'un temps: les réserves d’uranium sont limitées, même si l'on tient compte des réacteurs surrégénérateurs capables d'utiliser l'uranium 238 non fissile après sa conversion en plutonium. La fission pose d’ailleurs de tels problèmes de sécurité et de polution radioactive que nul ne la regrettera le jour où une solution plus élégante sera disponible. L'énergie sôlaire ne semble guère pouvoir jouer beaucoup plus qu'un role marginal. Heureusement, il y a la fusion thermonucléaire, qui consiste précisément à créer de toutes pièces des soleils miniatures. C'est en effet grâce à la fusion de l’hydrogène que le soleil peut se permettre de répandre des gigawatts à profusion. Les énergies fossiles, hydrauliques, éoliennes ou végétales que nous соnsommons en tire plus ou moins directement leur origine. Il paraît logique de s’attacher à mettre en oeuvre dans des centrales terrestres un processus aussi fondemental. La fusion dissiperait à tout jamais le spectre de la pénurie de l’énergie. Les réaction de fusion, au contraire des réactions de fissions, ne produisent, dit-on, aucun résidu, aucune pollution radioactive. Comme elles se déroulent à des températures élevées, elles minimeraient même paradoxalement la polution thermique. Bref, la fusion, inépuisable et propre, ressemblerait fort à une énergie idéale. Principe de la fusion. Pour fusionner 2 noyaux atomiques, il faut leur arracher leurs électrons et les amener au contact l’un de l’autre. Alors ils’interpénétrent, forment très brièvement un noyau unique qui se redécompose en 2 noyaux différents de ceux dont on est parti. La fusion de 2 noyaux légers donne 1 noyau plus lourd en produisant de l’énergie par perte de masse. Deux noyaux de deutérium (isotope de l'hydrogène) pourraient donc réagir ainsi « 2H+2H 3He + 1n + 3,2MeV.

1. Contrairement à la fusion la fission est une rupture d'un noyau lourd (uranium 235 par ex.) sous l’impact d'un neutron en 2 noyaux plus petits. Расщепление сопровождается выделением энергии, обусловленным увеличением потери массы. Одновременно происходит высвобождение двух или трех нейтронов.

В отличие от реакторов деления ядерные реакторы синтеза имеют существенно более слабые ограничения по температуре активной зоны. Реакторы термоядерного синтеза по природе своей служат источниками высокопотенциального тепла.

II. Traduises en français : В определенный период развития ядерная физика, нe могла не сосредоточить свои усилия на решении проблемы атомной энергетики. В результате возникло мнение, довольно широко распространённое еще и сейчас, что ядерная физика и атомная техника - это почти одно и то же. В действительности это совсем не так. Конечно, ядерная физика не только создала научную основу атомной техники, но и обеспечила ее всеми исходными данными, которые необходимы для решения инженерных задач. Разумеется, связь между атомной техникой и физикой по-прежнему остается тесной. Так, например, установки для получения атомной энергии - атомные реакторы - стали мощным средством научных исследований, вышедшими за рамки только ядерной физики.

La 1re fission de l’atome a été effectuée en 1938 par O.R. Frisch à Copenhague dans le laboratoire de Nels Bohr. La 1re pile fonctionna à l’Université de Chicago le 2.12.1942. Faire fonctionner un réacteur c’est établir une réaction de fission, en chaîne et la contrôler pour que le nombre de fissions reste constant, 1000 fissions donnent spontanément naissance à environ 2500 neutrons: il faut alors 1000 fissions nouvelles et 1500 captures et fuites. Matériaux et taille du réacteur sont calculés pour obtenir cette équilibre. Le réglage fin est assuré en outre par des barres de contrôle.

A uranium enrichi, modéréré et refroidi à l'eau ordinaire: La combustible anrichi en uranium 235 (2 ou 3% au lieu de O.7%: plus de 90% pour les applications militaires) fournissant beaucoup plus de neutrons que l'uranium naturel, сеs réacteurs sont plus petits. L'eau ordinaire suffit comme modérateur puisque l’on dispose de beaucoup de neutrons et elle peut aussi être utilisés comme fluide caloporteur, soit sous pression soit bouillante. Puissance thermique: env. 3 000 MW. Puissance électrique: env. 1 000 MW. Utilisés pour la propulsion des navire à cause de leur petite taille. A l'eau lourde. L'eau lourde est le meilleur modérateur: le graphite capture plus de neutrons et les ralentit moins vite, l’eau légère les ralentit plus vite mais elle en capture beaucoup plus. Avec l’uranium naturel, l’eau lourde est à la fois modérateur et caloporteur: avec l'uranium enrichi, simplement modérateur. Surrégénérateurs à neutrons rapides. Pas de modérateur, coeur de petite dimension. Combustible: plutonium et cranium enrichi. La réaction peut être entretenue sans ralentir les neutrons très abondants, les noyaux étant presque tous fissiles. Les neutrons émis par le coeur y sont capturés par les noyaux d’U 238 qui se transforment en plutonium. Le surrégénérateur fournit donc en même temps énergie et combustible. Densité de la puissance thermique: env. 1 MV par litre de codeur. Les surrégénérateurs produisent, à partir d'une masse donnée d'uranium, 40 à 85 fois plus d'énergie que les réacteurs à eau légère.