Production d'hydrogène

Depuis le temps qu'on en parle et face à l'insistance de Tepco dans sa roadmap du 15 avril, j'aimerais bien en savoir plus sur les mécanismes qui produisent de l'hydrogène.
Il semble qu'une bonne part de la stratégie de l'opérateur (au-delà de ce qu'il raconte) est basée sur le fait d'éviter d'en produire ou de le neutraliser.

liste des sources d'hydrogène
a) oxydation des gaines (Zr + 2H₂0 -> Zr0₂ + 2H₂), qui nécessite une température de 980 °C (source: rapport québécois, page 25) et dégagent beaucoup de chaleur, ce qui peut faire monter brutalement la température et propager l'incendie à d'autres éléments
b) dissociation directe de l'eau sous l'effet de la chaleur (thermolyse), qui commence à 750°C et est totale à 3000°C
c) radiolyse de l'eau, qui a l'air d'être un sacré bins !

questions

Il me semble que le premier point critique c'est la température des combustibles.
On voit bien que c'est à partir de plusieurs centaines de degrés que les problèmes commencent. D'après ce que j'ai lu dans le rapport public américain Safety and Security of Commercial Spent Nuclear Fuel Storage et l'étude NUREG-1738 (annexe 1), le point critique qu'il faut éviter à tout prix c'est ce qu'ils appellent les "feux de gaine" (cladding fire) avec une propagation de la réaction d'oxydation du zirconium comparable à un feu de forêt.

Je me demande vraiment ce qui se passe dans ces trois coeurs.
Avec leur combustible à moitié hors de l'eau, j'imagine qu'on doit avoir un beau gradient de température qui culmine au sommet.
Si on se base sur l'état actuel, avec le bas du combustible à un peu plus de 100°C, y a-t-il moyen d'estimer la température en haut des éléments ?

Ensuite il y a la production d'hydrogène par radiolyse. Aussi bien dans les piscines que dans les coeurs.
J'imagine que les pros du nucléaire doivent avoir des connaissances là-dessus ?
Ca a l'air complexe, trop pour moi en tous cas, mais les enjeux me semblent assez importants pour creuser le sujet.
Taskete kudasai !

Bonsoir

Pierre Berger a écrit:

Avec leur combustible à moitié hors de l'eau, j'imagine qu'on doit avoir un beau gradient de température qui culmine au sommet.
Si on se base sur l'état actuel, avec le bas du combustible à un peu plus de 100°C, y a-t-il moyen d'estimer la température en haut des éléments ?

J'ai l'impression que l'instrumentation a été détériorée. Certains capteurs fonctionnent d'autres pas.
D'où notre perplexité devant les chiffres. A titre d'exemple la pression dans le réacteur n°1 car les deux capteurs donnent des valeurs différentes.

Pour la radiolyse c'est la dissociation de la molécule d'eau qui se produit avec la forte chaleur et aussi sous l'effet des rayonnements.
La molécule d'eau par exemple dans une cellule et pour des rayonnements à transfert linéique d'énergie élevée peut être dissociée en radicaux libre OH_o et H_o Les radicaux libres H_o ont la capacité de se recombiner en H₂

On peut imaginer la même chose dans le cas présent.

KLOUG