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 Métallurgie nucléaire

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lgda



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MessageSujet: Re: Métallurgie nucléaire   Lun 8 Mar 2010 - 17:59

narduccio a écrit:
Si mes souvenirs sont bons, les neutrons qui sont à la bonne vitesse vont être capturés par des noyaux stables. Ces noyaux ne seront plus tous stables avec un neutron excédentaires et ils vont transmuter en un autre noyau après avoir émis, soit des bétas, soit des alphas.
Si on prend comme modèle la courbe de Gauss, la majorité des neutrons sont :
- trop rapides pour être capturés ?
- trop lents pour être capturés ?
- ont la bonne vitesse pour être capturés ?

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buck



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MessageSujet: Re: Métallurgie nucléaire   Lun 8 Mar 2010 - 18:16

lgda a écrit:


Pour moi, un défaut de la matière, c'est un décollement entre molécules, par exemple, tu tapes fortement un verre et une fissure se forme, tu vois qu'il y a solution de continuité dans la matière et tu entends que le son a changé.
Perso, je ne vois pas comment déplacer la fissure (en avant, en arrière, à gauche, à droite, en haut, en bas, en rotation) en chauffant le verre ou le métal.
Ce que je crois, c'est que si je chauffe assez la matière, je permettrai aux atomes de reformer la liaison brisée.
Ok je vois
En fait ce que je decrie se passe au niveau atomique sur des petits defauts.
Si on resonne sur un cristal (= un arrangement regulier d'atomes ) un defaut sera un manque d'un atome dans ce cristal (symbolise par _)
A A A A A
A A A A A
A _ A A A
A A A A A

Sous l'action de la chaleur ce defaut peux bouger. En fait on a un deplacement d'atome a cette echelle. La vitesse de deplacement est fonction de la temperature, et la loi qui regie ca est la loi de Boltzman qui est de la forme constate*exponentielle(-constante de boltzmanxtemperature)
Le probleme viens qd le defaut en rencontre d'autres. Plus on en a plus il est difficile de les bouger. Ces defauts sont a l'origine des fissures macroscopiques.

Sur les recuits on arrive a dissiper ces gros defauts.

Sur d'autres cas on a reelement deplacement de la matiere (cf electromigration )
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lgda



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MessageSujet: Re: Métallurgie nucléaire   Lun 8 Mar 2010 - 18:39

OK Merci j'ai compris.
J'étais trop macroscopique dans mon raisonnement (pas l'habitude des dimensions aussi minuscules)

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buck



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MessageSujet: Re: Métallurgie nucléaire   Lun 8 Mar 2010 - 19:03

Arf j'ai le probleme inverse :d
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Steph



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MessageSujet: Re: Métallurgie nucléaire   Lun 8 Mar 2010 - 19:38

Je verrais plutôt ca comme Buck moi, des micro-défauts dans la structure cristalline, qui s'accumule au point de devenir des macros-défauts.
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Anthracite

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MessageSujet: Re: Métallurgie nucléaire   Lun 8 Mar 2010 - 20:16

lgda a écrit:
buck a écrit:
Je penche plutot par migration des defauts. Un recuit maitrise, (dc exit la temperature de fonctionnement) permet de dissoudre ces defauts (phenomene de diffusion). On procede de cette maniere en microelectronique, pour rendre un cristal amorphisé (= introduction de defauts lacunaires et interstitiels par implantation ionique) en un cristal
Traduit dans mon langage de béotien, ça veut dire que les neutrons jouent à la pétanque avec des atomes de Cu, Ni, Mn, Si, etc. déjà présents et les chassent de leur position ce qui provoque un dérangement local du réseau cristallin avec rupture des liaisons entre atomes.
Un réchauffement modéré augmente le mouvement brownien, ce qui permet aux atomes préalablement déplacés de reprendre leur place dans les réseaux cristallins et de rétablir les propriétés mécaniques des aciers ??

Merci docteur pour la consultation !
Il y a un peu de ça...
En fait, les aciers sont cassants à basse température (- 30°, mais ça peut fortement varier d'un acier à l'autre et, en plus l'acier est rarement sans ajouts d'autres métaux) or, ce qu'on constate c'est que cette température croît avec le degré d'exposition aux rayonnements pour finir par être relativement proche des conditions d'exploitation (surtout en cas de refroidissement de la cuve).
C'est au niveau atomique et cristallin que les modifications se font.
Comme le dit Nardu, un simple recuit (méthode russe à l'origine, mais critiquée en France) suffit...
Mais ce n'est, évidemment, pas si simple en pratique.
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narduccio



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MessageSujet: Re: Métallurgie nucléaire   Mar 9 Mar 2010 - 4:11

lgda a écrit:
Si on prend comme modèle la courbe de Gauss, la majorité des neutrons sont :
- trop rapides pour être capturés ?
- trop lents pour être capturés ?
- ont la bonne vitesse pour être capturés ?

Trop rapides pour être capturés. C'est pour cela qu'on en a encore à plusieurs mètres de la cuve et qui seront capturés par le béton des murs intérieurs et de l'enceinte. Mais la cuve en arrête une quantité appréciable.
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blondie

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MessageSujet: Re: Métallurgie nucléaire   Mar 9 Mar 2010 - 16:07

Bonjour
lorsque vous parlez d'une cristallisation de l'acier, s'agit-il de la même chose que l'écrouissage???e (rendant plus dure et cassant le métal lorsqu'il est travaillé)
Auquel le recuite redonne les caractéristiques d'origine...???
Blondie

flower
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lgda



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MessageSujet: Re: Métallurgie nucléaire   Mar 9 Mar 2010 - 16:56

blondie a écrit:
Bonjour
lorsque vous parlez d'une cristallisation de l'acier, s'agit-il de la même chose que l'écrouissage???e (rendant plus dure et cassant le métal lorsqu'il est travaillé)
Auquel le recuite redonne les caractéristiques d'origine...???
Blondie

flower
Non pas vraiment.

(explication suit)

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lgda



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MessageSujet: Re: Métallurgie nucléaire   Mar 9 Mar 2010 - 17:07

L'écrouissage est bien connu des agriculteurs qui martèlent encore leur faux.
Il s'agit d'une frappe qui va compacter l'acier pour le rendre un peu plus dur et coupant.
La chauffe d'un acier écrouit va lui faire perdre son tranchant.

La trempe tire parti d'une modification de la structure cristalline de l'acier en dessus de 800°. Au-dessus de cette température, l'acier change de réseau cristallin et devient nettement plus dur. On parle d'acier trempé lorsque cet acier chauffé au rouge est brutalement refroidi pour figer la structure cristalline dans cette dureté.
Une trempe est qualifiée de dure ou douce en fonction du liquide de refroidissement: eau = trempe brutale, donc dure; huile = trempe moins forte donc douce.
La capacité d'un acier à supporter une trempe est déterminé par son taux de carbone.

Mais la trempe, en figeant le réseau cristallin dans un état qui n'est pas naturel, induit de très fortes tensions au sein de la matière. Le recuit consiste à réchauffer l'acier trempé vers 300° pour calmer ces tensions. On peut monter plus haut si nécessaire mais il ne faut en aucun cas dépasser les 800° sinon la structure cristalline change à nouveau, à moins de repartir pour un cycle de trempe.
Par conséquent, le recuit d'un acier trempé ne va pas changer le réseau cristallin mais va le rendre propre à l'emploi car un acier trempé non calmé peut éclater comme du verre à cause des tensions induites.

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blondie

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MessageSujet: Re: Métallurgie nucléaire   Mar 9 Mar 2010 - 19:11

Merci Igda,

Donc pour l'acier, le recuit permet de lui donner les caractéristiques souhaitées.

Mais pour les autres métaux,il me semble que c'est pour donner en plus, aux gens qui les travaillent ( feuilles de cuivre, laiton...) en effectuant emboutissages, rétreintes etc...
qu'il puisse redevenir malléable...

Peut-on dire en ce cas que la cristallisation du métal a disparue ???

Un métal prendrais donc une "forme" cristalline suite aux contraintes thermiques, mécaniques et sous l'influence de rayonnements Very Happy

Blondie a-elle bien compris??? Very Happy flower
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Anthracite

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MessageSujet: Re: Métallurgie nucléaire   Mar 9 Mar 2010 - 20:12

blondie a écrit:
Bonjour
Auquel le recuite redonne les caractéristiques d'origine...???
Blondie

flower
La recuite n'améliore pas l'état de l'individu !
Bien au contraire !

Par contre, le recuit, comme l'explique LGDA élimine les tensions au sein d'un métal qui devient également plus malléable, comme le cuivre par exemple.

Pour apporter un petit complément d'information, l'acier des cuves des centrales est également rapidement radioactif ce qui requière des précautions supplémentaires.
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Steph



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MessageSujet: Re: Métallurgie nucléaire   Mar 9 Mar 2010 - 21:39

Blondie tous les métaux que tu connais sont à l'état cristallin (sauf le mercure, hoho). Un bloc de faire est à l'état cristallin, y a besoin de rien fer pour ca!

Stéphane
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narduccio



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MessageSujet: Re: Métallurgie nucléaire   Mer 10 Mar 2010 - 2:57

Un bloc de fer est à l'état cristallin. Enfin, à l'intérieur de chacun des grains qui le composent. Un bloc de fer est constitué par un empilement de cristaux. De plus, il y a plusieurs structures cristallines en fonction de la température. La trempe ou le recuit ont pour but de lui faire changer de structure en fonction des besoins (si on désire un morceau dur, mais cassant ou résistant, mais ductile ....)
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