Énergie et environnement

L'histoire de l'énergie nucléaire

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L'énergie nucléaire a eu une histoire intéressante, principalement due au fait que sa technologie de base est intrinsèquement dangereuse. Bien qu'il s'agisse encore d'une source d'énergie relativement nouvelle dans le grand schéma des choses, ses origines remontent en fait à la fin des années 1800.

Explorons l'histoire de l'énergie nucléaire un peu plus en profondeur pour suivre ses progrès.

Les débuts de l'énergie nucléaire

L'histoire de l'énergie nucléaire commence vraiment en 1895, lorsque Wilhelm Roentgen découvre les rayons X.

En expérimentant avec un tube à rayons cathodiques, Roentgen a remarqué que des plaques photographiques se trouvant à proximité s'allumaient lorsque l'appareil était allumé, même lorsqu'il était recouvert de papier noir, l'amenant à conclure que le tube cathodique émettait un rayon invisible, quelque chose qui n'avait pas t été observé auparavant.

Ce que Roentgen a remarqué, c'était en fait des rayons X se propageant à partir du tube.

L'année suivante, en France, un dénommé Becquerel découvrit que les sels d'uranium pouvaient produire par eux-mêmes un rayonnement pénétrant, sans aucune excitation par une source d'énergie externe.

Cette observation a conduit Becquerel à se rendre compte que l'uranium devait produire des rayons X.

Marie et Pierre Curie ont également étudié le phénomène, les amenant à isoler deux nouveaux éléments, le Polonium et le Radium. Leur enquête les amena, en 1898, à inventer un nouveau mot, la radioactivité.

Alors que le scientifique Ernest Rutherford étudiait la radioactivité en Angleterre, il a découvert deux nouveaux types de rayonnement, qui différaient des rayons X, et qu'il appelait les rayonnements alpha et bêta.

L'une des découvertes les plus importantes pour l'avenir de l'énergie nucléaire a également été faite par Rutherford. En 1909, il découvrit que la majorité de la masse d'un atome était contenue dans son noyau.

Rutherford est aujourd'hui considéré comme le père de la physique nucléaire. Il a ensuite découvert le rayonnement gamma et a même théorisé l'existence des neutrons en 1920, alors qu'il avait absolument aucune preuve de leur existence. Les neutrons seraient finalement découverts en 1932.

Ces découvertes fondamentales ont formé la base de ce qui allait devenir l'industrie de la production d'énergie nucléaire.

La division des atomes

En 1938, les scientifiques allemands Otto Hann et Fritz Strassman ont tiré des neutrons sur des atomes d'uranium et ont découvert qu'une quantité importante d'énergie était libérée. Avec l'aide de Lise Meitner et d'Otto Frisch, ils ont pu expliquer que ce qu'ils avaient observé était la division de l'atome par fission.

En 1939, les physiciens Leo Szilard et Enrico Fermi ont émis l'hypothèse que les réactions de fission pouvaient être utilisées pour créer une explosion par une réaction en chaîne massive.

Szilard et quelques autres scientifiques, dont Albert Einstein, ont écrit au président Roosevelt en 1939 pour l'avertir de la possibilité de créer des armes nucléaires. Le président a autorisé un comité consultatif à commencer à développer des bombes atomiques pour les États-Unis.

En 1942, Fermi, en tant que membre du comité, a pu créer la première réaction en chaîne de fission artificielle à Chicago. C'est à ce moment-là que le projet Manhattan est entré en plein développement.

L'équipe a poursuivi le développement de deux types de bombes, l'une utilisant l'uranium comme noyau et l'autre le plutonium. Le projet était très secret et des villes secrètes entières ont été construites pour soutenir le projet. Une installation, à Oak Ridge, Tennessee, a utilisé des réactions nucléaires pour créer du plutonium destiné à la production d'uranium enrichi. Une autre installation à Washington a utilisé des réactions nucléaires pour produire du plutonium.

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Le site secret désormais célèbre de Los Alamos, au Nouveau-Mexique, a été utilisé par des centaines de scientifiques pour la recherche et la construction d'armes nucléaires.

La fin de la Seconde Guerre mondiale, en 1945, a vu la première utilisation d'armes nucléaires sur des personnes. C'est aussi le moment où la majorité de la population mondiale a réalisé à quel point cette technologie pouvait être destructrice.

Réacteurs utilisés comme sources d'énergie

C'était en 1951 avant que le premier réacteur nucléaire produisant de l'électricité ne soit achevé. Appelé Experimental Breeder Reactor 1, il était basé dans l'Idaho et a été refroidi à l'aide de métal liquide.

En 1954, le premier sous-marin à propulsion nucléaire, l'USS Nautilus, a été achevé, permettant au sous-marin de rester immergé pendant des périodes significatives sans faire le plein.

La même année, les Soviétiques ont achevé leur première centrale nucléaire. la centrale nucléaire d'Obninsk, premier réacteur nucléaire connecté au réseau. La centrale nucléaire de Shippingport, en Pennsylvanie, a été mise en service en 1957 et a été la première centrale électrique atomique à grande échelle au monde consacrée exclusivement à une utilisation en temps de paix.

Les années 60 et 70 ont amené le développement et la construction de nombreux autres réacteurs nucléaires commerciaux pour la production d'électricité, dont beaucoup fonctionnaient à partir de concepteurs légèrement modifiés des réacteurs précédents.

Ces centrales nucléaires étaient présentées comme des sources d'électricité relativement bon marché et sans émissions. L'énergie nucléaire était considérée par beaucoup à cette époque comme la promesse d'être la source d'énergie de l'avenir.

En 1974, la France a fait un grand pas en avant pour le développement de l'énergie nucléaire, produisant finalement jusqu'à 75% de sa puissance grâce aux réacteurs nucléaires. Au cours de la même période, environ 20% de la production d'énergie aux États-Unis provenait de l'énergie nucléaire, produite par 104 centrales à travers le pays.

Cependant, en 1979, l'avenir de l'énergie nucléaire a été remis en question avec l'accident de Three Mile Island. Cet effondrement partiel d'un réacteur en Pennsylvanie a amorcé le changement de l'opinion publique sur la sûreté des réacteurs nucléaires.

Lorsque la catastrophe de Tchernobyl s'est produite en 1986, libérant un vaste nuage de radiations qui a touché une grande partie du nord de l'Europe, et jusqu'à la côte est des États-Unis, l'opinion mondiale a commencé à s'éloigner de l'énergie nucléaire. Cependant, ces catastrophes ont conduit à la création de conceptions de réacteur plus sûres.

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Un fait intéressant sur l'histoire de l'énergie nucléaire est qu'en 1994, la Russie et les États-Unis ont accepté de déclasser leurs ogives nucléaires en combustible nucléaire. Aujourd'hui, environ 10% de l'électricité nucléaire américaine est produite à l'aide d'armes nucléaires démantelées.

Le secteur de l'énergie nucléaire dans l'ère post-Tchernobyl de la fin des années 90 et des années 2000 a été marqué par un degré élevé de sécurité dans l'exploitation des centrales et aucun décès aux États-Unis. L'opinion générale sur l'énergie nucléaire a commencé à revenir dans le positif alors que l'industrie faisait preuve d'une sécurité continue.

Cependant, la catastrophe de Fukushima, en 2011, au cours de laquelle un tremblement de terre et un tsunami ont entraîné une fusion partielle et la libération d'une grande quantité de rayonnement d'un réacteur japonais, a rappelé que l'énergie nucléaire n'est pas totalement sûre.

Aujourd'hui, environ 14% de l'énergie mondiale est encore produite par des centrales nucléaires, et certains estiment que l'énergie nucléaire a peut-être sauvé 1,8 million de vies au cours de son histoire, en compensant la pollution de l'air due à l'utilisation de combustibles fossiles.


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