Le "corium"

Je suppose que l'hypothèse faite par fc est que la présence de ces éléments montrerait une activité du corium : ces éléments trouvés sur le fond marin ne proviendraient pas des explosions de mars; leur présence s'expliqueraient par une contamination souterraine, ou celle des nappes phréatiques.

A ce propos j'ai retrouvé un doc de la NISA du 27 mai ( http://www.nisa.meti.go.jp/english/press/2011/06/en20110602-1.pdf ) qui décrit la méthodologie pour les mesures, si je comprends bien ces 4 radioéléments + l'iode et le césium sont les seuls à être recherchés, donc rien ne dit qu'il n'y en a pas d'autres, du strontium par exemple.

Pour la provenance, il est hautement plus probable, selon moi, que ce soit le résultat des rejets atmosphériques et des fuites dans l'océan au mois d'avril.

Bonjour,

Je crois avoir compris que la présence de Tellure (Tellurium) indiquait l'attaque du béton par le corium, ce serait donc le marqueur d'une ICB (Interaction Corium Béton) par dégradation du zirconium de l'enrobage des barres de combustible à très haute température :

http://en.wikipedia.org/wiki/Corium_(nuclear_reactor)#Corium-concrete_interactions (Anglais)

On trouve d'autre part de l'Argent (Ag) dans la sructure des barres de contrôle (Argent Calcium Indium) et du Niobium (Nb) dans les alliages de barres de combustible (Niobium Zicaloy).

Intéressantes ces données, il semble que Tepco cherchait alors confirmation de la formation de corium, dommage qu'il manque quelques explications sur la cause de la recherche de ces éléments.

Ben oui, c'est ça. Les tellures sont, avec les Césium et quelques autres, les premiers éléments à être produits lors d'une fusion.
C'est plutôt dans l'autre sens que la question devrait être posée : Pourquoi les autres produits de fission à vie moyenne ou longue, effectivement le strontium en premier lieu, ou le Krypton 85, Le Samarium 151, Le technétium 99, L’iode 129, le Palladium 107 etc ... ou même les métastables comme le cadmium 113 ou l'Etain 121 (bien que produits en quantités moins importantes)... ne sont pas trouvés.
La réponse serait : parce que ils ne sont pas recherchés.

Il faut remarquer quand même qu'il s'agit apparemment d'analyses de l'eau à différentes profondeurs et pas des sols marins (si je comprends bien)
La plupart des éléments sont des éléments lourds qui ne restent que peu de temps en "flottaison" et même en surface des sols, même si ils sont contaminants d'une particule porteuse.
Cela laisse donc penser que les éléments cherchés et trouvés sont émis de façon régulière et constante.
C'est peut être cela qui motive ces analyses, non pas vraiment (ou pas seulement) pour analyser l'eau mais aussi pour établir ou confirmer une (des) fusion(s) toujours en cours et en estimer l'évolution.

Il faudrait surtout avoir des relevés des sols marins à différentes profondeurs et savoir si il existe des isotopes de PU, U, Am ....
Dans ce sens, alors oui, ça à rapport avec le corium.

Trifouillax, je ne pense pas que la présence de Te-129 et Te-129m prouve une ICB, là encore je pense qu'il est plus probable que les fortes quantités de Te-132 émises initialement (fusion des coeurs) en soient à l'origine. Ce n'est qu'un avis, je peux tout à fait me tromper.

Jansson-Guilcher, non je confirme que ce sont bien des analyses de sols dans ce cas précis (doc du Mext), d'où les Bq/kg et pas Bq/L.

Enfin, tout à fait d'accord sur le "parce que ils ne sont pas recherchés", l'absence dans ces analyses des autres produits de fission dont tu parles n'est certainement pas la preuve de leur inexistence.

oops double post par erreur. J'en profite pour poser une autre question : est-ce que des radioéléments qui ne sont pas des produits de fission classiques sont produits par l'interaction du corium avec le béton (ce qui permettrait alors de valider l'hypothèse qu'un corium a effectivement transpercé sa cuve s'ils sont découverts) ?

Évidemment, il n'y a pas pléthore non plus de documents en provenance de Tepco.
Enfin, en recherchant les "results of nuclide analyses of radioactive materials in the ocean soil off the coast of Fukushima Daiichi Nuclear Power Station" (dans cette page: http://www.tepco.co.jp/en/press/corp-com/release/index-e.html), voici ce que j'ai trouvé:
http://www.tepco.co.jp/en/press/corp-com/release/betu11_e/images/110623e9.pdf
Il n'est fait mention que du plutonium; en plus, une seule recherche depuis l'accident, si je lis bien.

Il y a peut-être eu d'autres analyses, mais je n'ai pas trop de temps ces jours-ci!

blab31 a écrit:

Jansson-Guilcher, non je confirme que ce sont bien des analyses de sols dans ce cas précis (doc du Mext), d'où les Bq/kg et pas Bq/L.

Oui mais alors, ça ne sert pas à grand chose puisqu'on ne connait pas à quelle profondeur (de sol) sont faits les prélèvements. De plus, pour que ce soit significatif et exploitable, il faut des prélèvements à différentes profondeurs de la surface (par exemple surface - 10 cm - 25 cm - 75 cm......) jusqu'à au moins la profondeur où les relevés = 0 (ou naturels).
Ensuite, la fois qui suit, on refait la même chose et on compare.
Idem pour l'eau si on veut des analyses de l'eau.
J'ai toujours vu faire les choses comme ça et je n'en vois pas d'autre pour que ce soit utile. Même à Tchernobyl, 25 ans après, on fait toujours comme ça.

Donc, si je comprends bien, les profondeurs indiquées dans le tableau correspondent aux profondeurs des fonds et les relevés sont des relevés de surface.
Donc, aussi, on ne connait pas la contamination de l'eau.

eh bien il y a aussi des analyses de l'eau disponibles, la tendance générale est à la baisse, ce qui n'a évidemment rien d'étonnant (dilution, courants...etc).

Par contre je n'arrive pas à trouver la méthodologie employée pour les relevés de sols marins, donc je ne sais pas si c'est en surface ou à une profondeur définie.

En tout cas pour l'analyse des sols, ce qui est frappant par rapport à l'analyse précédente du 12 juin, c'est la forte augmentation des relevés au sud (en gros x10 pour les points J1, K1 et L1), les courants doivent concentrer les dépôts dans cette direction. ça fait un bon moment qu'on n'a pas entendu parler des algues, mais si effectivement elles ont la fâcheuse tendance de concentrer le césium, elles vont être à surveiller de près...

Et j'ajouterais : C'est quoi 1 kg de sol ?
Les relevés de sol, se font et se donnent en unité de surface, pas de masse. Du sable ça n'a pas la même masse que des sédiments ou du sol de foret ou ....

Je traduis un condensé de l'article wiki en question :

Partial Quote :

Interaction Corium Béton :

Il se produit plusieurs réactions lors de la rencontre du corium fondu avec le béton... Le Tellure est alors relâché au fur et à mesure de la décomposition du Tellurure [Telluride ?] de Zirconium.

Unquote

Te129 et Te129m sont certes des sous-produits de fission mais l'interaction avec le béton pourrait-il produire un Tellure surnuméraire recherché par Tepco comme marqueur de la fusion d'au moins un cœur ? Il semble évident que la question de la confirmation de la création d'un corium et de sa localisation a du tracasser non seulement Tepco mais également bon nombre de scientifiques sans que cela transpire beaucoup en-dehors des "backstage".

Edit : L'article de Wiki Anglais est très bien fait, lecture "chaudement" recommandée :

http://en.wikipedia.org/wiki/Corium_%28nuclear_reactor%29

http://www-lgit.obs.ujf-grenoble.fr/users/peyrotm/documents/rapportCEA.pdf
http://gsite.univ-provence.fr/gsite/Local/sft/dir/user-3775/documents/actes/Congres_2007/communications/134.pdf
http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00001391/

Il y a bien d'autres façons plus simples pour connaître l'avancée du corium et ses caractéristiques physico-chimiques, à commencer par une spectrographie et une spectroscopie aérienne ou satellitaire.
On a aussi la possibilité de relevés dans plusieurs gammes de fréquences, IR etc....
Il est bien évident que les japonais doivent avoir ces renseignements.

On parvient même à suivre le corium "froid" de Tchernobyl, de cette manière malgré le sarcophage en béton/acier, les gravats.... et ce, avec une grande précision et une grande régularité.
On parvient à détecter des reprises de criticité de quelques cm2 (ou cm3) que l'on confirme par les relevés isotopiques (éléments émis ...)

On a aussi toutes les modélisations et expérimentations + la théorie avec lesquelles, il est possible de recouper les relevés et ainsi, les affiner.

Bonjour a tous,

Si le (ou les ) corium() a fait() une croute() ,et qu'ils sont sagement reste sur leurs radiers ,n'est-ce pas la une bonne nouvelle ....pourquoi donc ne pas communique ,pour Tepco cela pourrai presque etre une victoire(sur le radier uniquement)....je sais que je suis un idiot ,mais un idiot qui vis a 240 kls....

bonne fin de nuit a vous autres.(pour les autres bon week)

Le Corium et Google :

Savez-vous que votre forum préféré est en 6ème position sur la recherche de mot-clé "corium" via le moteur de recherche Google ? Si ça ne vous semble pas terrible, sachez qu'il y a 529.000 pages françaises contenant ce mot !

http://www.google.com/search?q=corium

Pour arriver à ce résultat avec google, il n'y a pas de mystère, il faut des articles techniques de bonne qualité contenant un nombre de fois "raisonnable" ce mot-clé.

Alors bravo à tous, merci pour votre participation et surtout, ne changez rien.

T

prawerman a écrit:

bon : le magma commence à 100/200 km de profondeur , à 0,5 mettre par jour il lui faudrait 200/400 jours,+/- un ans, c'est peu probable (autant qu'un tsunami sur une centrale !)). mais admettons ! le magma terrestre n'est pas radioactifs ? serait il contaminé ? la criticité se propagerait elle ? la terre fécondé, deviendrait elle un "soleil"?

Ne pas confondre les mètres et kilomètres ! Un an c'est pour la nappe phréatique à 200m, pour atteindre le manteau supérieur sous la lithosphère, ce serait 500 à 1000 ans à ce rythme. Avant ça, à quelques kilomètres, il pourrait il y avoir une chambre magmatique, mais ça se saurait (massif volcanique).

Dans le manteau de la terre, bien plus profond, la chaleur provient bien de la radioactivité naturelle (isotopes instables) et cela alimente la tectonique des plaques (par convection) et indirectement le volcanisme (par fusion partielle des roches subductées). Pour information, une fumerolle d'un volcan calme peut faire 5MW. Énorme à l'échelle humaine mais négligeable à l'échelle géologique. Le corium actif peut être techniquement très difficile à refroidir mais ses effets ne peuvent concerner "que" la vie locale, pas la géologie.

ooups : merci !

https://www.youtube.com/v/wwYk62WpV_s

trouvé sur le billet:
http://ex-skf.blogspot.com/2011/07/melt-through-simulation-created-by.html
petit film fait par Japan Nuclear Energy Safety Organization, a government corporation under the Ministry of Economy, Trade and Industry

pas trouvé de version en anglais

It was created before the Fukushima I Nuke Plant accident, though there is no information as to when it was created. (The Japan Nuclear Energy Safety Organization itself was created in 2003.)

The accident sequence in the animation:
Control rods are inserted, and the reactor stops.
A big pipe connected to the Reactor Pressure Vessel breaks, and all methods of cooling the reactor fails.
Water starts to leak. Water level in the RPV gets low, exposing the fuel core

Core melts 30 minutes after the loss of coolant accident.
Corium drops to the bottom of the RPV after 1 hour of loss of coolant.
Corium melts through the 15-centimeter RPV bottom after 3 hours, drops to the concrete floor of the pedestal that supports the RPV.
Corium melts through the concrete floor of the pedestal and drops to the floor of the Containment Vessel.
Gas is generated by the corium melting the concrete, and the gas fills the Containment Vessel raising the pressure and the temperature.
Gas starts to leak at the franges of the Containment Vessel and fill the reactor building, necessitating the venting.
The animation has this reassuring message at the end:
"Even if it gets to the worst case scenario (that you've just seen), we are trying our best to learn and upgrade our skills in dealing with nuclear emergencies by training the nuclear emergency specialists, so that the residents near the nuclear power plants can feel safe and secure."

Bonjour
C'est globalement ce que nous allons vous indiquer dans la synthèse (sans avoir vu le film au préalable).
KLOUG

Bonjour,

- lorsque le corium perce du béton, que se passe-t-il derrière : y a-t-il formation d'une sorte de puits aux parois de béton vitrifié?
- une fois le corium dans le radier, pourquoi n'y a-t-il pas eu d'explosion de vapeur lorsque les japonais ont injecté de l'eau pour refroidir?

Glubb a écrit:

Bonjour,

- lorsque le corium perce du béton, que se passe-t-il derrière : y a-t-il formation d'une sorte de puits aux parois de béton vitrifié?
- une fois le corium dans le radier, pourquoi n'y a-t-il pas eu d'explosion de vapeur lorsque les japonais ont injecté de l'eau pour refroidir?

Je crois qu'il y a déjà eu plusieurs messages sur ce sujet.
En gros :
A la question 1 :
Ca dépend du type de béton.

L'interaction corium / béton BFUP (bien que dans les années 70, c'était plutôt un BFP qu'un BFUP) comme celui du bouclier inférieur, produit une fulgurite au point d'attaque. Cette fulgurite se désolidarise*** du reste de la masse de béton car sa structure moléculaire est différente de celle du béton non structurellement modifié.
Le tube de fulgurite ainsi formé possède une structure cristalline proche des céramiques (voire suivant constitution et température du corium, des Zircone si ce dernier ne dépasse pas une température de 2370° et si les protections des barres n'ont pas été elles-mêmes structurellement dégradées).
Ensuite, en pratique, cette (ces) fulgurite(s) d'un diamètre de quelques centimètres à quelques dizaines de cm (plus rarement) se conduisent comme des "gouttières à corium" pour l'ensemble de la masse en fusion.
*** C'est une précision importante car la structure moléculaire des fulgurites procure à celles-ci une faible conductivité thermique (le reste de la masse de béton ne peut pas ou plus agir comme dissipateur thermique).
Il est également intéressant de savoir que lors du refroidissement (donc une fois la masse évacuée et suffisamment éloignée pour ne plus réchauffer le bouclier), il se produit un changement de phase lors de la transition thermique (tétragonale-monocline) qui a la particularité de présenter une forte augmentation de volume.
Toutes les modélisations montrent que pendant/après la phase de refroidissement, les parois de béton en contact (mais désolidarisées mécaniquement) des fulgurites sont détruites par effet de compression (un peu comme si le tube de fulgurite était gonflé).
Il existe un moyen technique pour éviter le changement de phase (l'injection de cations bivalents + trivalents et d'yttrium) mais il aurait fallut avoir accès au coeur, ce que les japonais ont refusé dès le début.
Il faut donc s'attendre, avec le refroidissement du bouclier inférieur dans les mois à venir, à une destruction d'éléments massifs de la structure en béton de soutènement.

L'interaction corium / béton ordinaire (courant ou lourd...), est elle, moins "technique". Le béton se fend avant de fondre, produisant des fissures plus ou moins larges, plus ou moins profondes, plus ou moins nombreuses...dans lesquelles tend à s'écouler le corium et à s'y "enfermer".
Il tend alors à devenir plus réactif (ou à repartir en criticité) en raison d'une récupération neutronique plus favorable.
La traversée d'un tel béton est de l'ordre de quelques dizaines de cm par heure (très variable suivant fissures : ça peut être quasi immédiat si les fissures concernent l'épaisseur totale).

A la seconde question :
On ne peut pas mettre d'eau sur un corium, bien évidemment !!
Un corium est une masse de plusieurs dizaines de tonnes sous un faible volume (1 à 3 m3) portées à 2500° (en moyenne) et de surcroît très radioactive (de l'ordre, pour donner une idée de 750 Ci par kg !).
Si de l'eau s'approche d'une telle masse, elle est crackée par thermolyse dans la "bulle thermique" des 700 ° et par radiolyse ....bien plus loin encore (suivant activité du corium, l'eau peut être crackée à plusieurs mètres voire >).
Hors de la bulle thermique, entre 100 et 700° et si le rayonnement est insuffisant pour la radiolyse, elle est simplement vaporisée.
Autrement dit, de l'eau à "proximité" d'un corium, c'est des gaz (H2 et O2) et un peu plus loin, de la vapeur !

Bonjour à tous et merci pour votre contribution,
@ Jansson-Guilcher : Pour faire suite à votre brillante explication, qu'en est-il alors du comportement du réceptacle (refroidi extérieurement dans bain d'eau ?) du combustible prévu pour l'EPR, en cas de fusion du coeur ?. Quelle serait la différence avec le phénomène que vous décrivez ?
Merci pour votre réponse.

La différence est la géométrie.

Un récupérateur de corium est une chambre légèrement "en pente" ou "en chapeau", en béton spécial, destinée à étaler le corium.
Compte tenu que la dissipation thermique et les risques de criticité dépendent de la géométrie du corium (notamment sa surface et son épaisseur), ce dernier ne peut (normalement) pas ou plus être actif et il devient possible d'attendre son refroidissement en maintenant la dalle à température par une circulation ou bain d'eau (de la chambre ou la dalle, pas du corium !).

La principale difficulté d'élaboration de ces dispositifs, n'est pas tellement la chambre elle-même mais surtout les systèmes d'évacuation thermique (vapeurs.....) et les filtres.

Bonjour,

merci pour vos explications.

- la possibilité d'explosion de vapeur est-elle uniquement envisageable lorsque du corium tombe dans le l'eau (et non l'inverse)?

- vous (JG) avez parlé d'un "rythme jour nuit du corium de Tchernobyl", qu'est-ce que c'est?

- que faut'il entendre exactement par un "corium actif" et au contraire "inactif"?

- à Fukushima, lorsque le corium a commencé à se localiser en fond de cuve, quel était l'état de ce fond : eau, vapeur, sec ; a-t-on des éléments (élévation de pression dans la cuve, pic d'hydrogène,etc.) qui permettent de répondre avec certitude à cette question?

- lors de la fonte du coeur (assemblages, barres de contrôle, éléments de structure...) quels sont les gaz produits, on a beaucoup parlé de l'hydrogène et un peu de l'iode, y en a-t-il d'autres?

- vous (JG) avez évoqué la possibilité de suivre par satelitte (spectroscopie et graphie) la progression du corium. Sait-on quels pays possèdent des satelittes capables de réaliser de tels suivis?

D'avance merci à tous et toutes pour vos éclairages.

Citation :

- la possibilité d'explosion de vapeur est-elle uniquement envisageable lorsque du corium tombe dans le l'eau (et non l'inverse)?

Oui mais pas une explosion due à la vapeur mais plutôt aux gaz : production massive et rapide d'H2 et O2 qui, si ils sont contenus dans une cavité fermée, feront exploser cette cavité.
A Tchernobyl, on craignait une explosion de vapeur car la masse était chaude (mais plus à 2500°) et éteinte (pas de criticité).
La puissance de l'explosion dépend de la quantité de gaz produite et de la résistance mécanique de la cavité ainsi que de son volume.

Citation :

- vous (JG) avez parlé d'un "rythme jour nuit du corium de Tchernobyl", qu'est-ce que c'est?

La masse, à Tchernobyl, est froide (t° ambiante) et inactive mais elle est fissurée. Avec les années, le sarcophage a perdu son étanchéité. Des infiltrations existent qui parviennent jusqu'à la masse.
L'eau s'infiltre dans les fissures jusqu'à un endroit où il existe un conglomérat de (estimé) une quinzaine de kgs de PU.
Régulièrement, avec l'effet modérateur de l'eau, cette masse repart en criticité.
Les techniciens ont appelé ce phénomène "jour-nuit" car on constate (pas toutes les nuits quand même ), des reprises de criticité plus favorablement à certaines périodes, notamment le matin quand les températures sont plus froides et/ou l'hygrométrie plus élevée.
Quoi qu'il en soit, à certaines périodes, l'hiver, les reprises de criticité sont plus régulières et quelquefois très rapprochées.
Heureusement, le conglomérat de PU est fragmenté, séparé par des fissures. Quand il commence à chauffer, l'eau est décomposée et/ou s'évapore et le phénomène s'arrête.
Ca produit des "bouffées" suivant un cycle jour-nuit plus ou moins régulier.

Citation :

- que faut'il entendre exactement par un "corium actif" et au contraire "inactif"?

Critique ou pas

Citation :

- à Fukushima, lorsque le corium a commencé à se localiser en fond de cuve, quel était l'état de ce fond : eau, vapeur, sec ; a-t-on des éléments (élévation de pression dans la cuve, pic d'hydrogène,etc.) qui permettent de répondre avec certitude à cette question?

Aucune modélisation ne montre d'accumulation du corium en fond de cuve quand le système de refroidissement est hors-service.
A TMI, le système de refroidissement n'est jamais tombé complètement en panne. Il a perdu de la pression, a formé des vortex, des "bulles"...mais la cuve a toujours été sous eau et la circulation toujours maintenue. C'est cela qui a permis au corium de ne jamais entrer en criticité et de se refroidir avant de percer la cuve.
A Fukushima il est quasi certain que la cuve a été percée immédiatement, dans les minutes ou l'heure où la masse en fusion a commencé à l'atteindre (sous forme de perforations de quelques cms de diamètre : typiquement 7 cm).

Citation :

- lors de la fonte du coeur (assemblages, barres de contrôle, éléments de structure...) quels sont les gaz produits, on a beaucoup parlé de l'hydrogène et un peu de l'iode, y en a-t-il d'autres?

Comprends pas bien.
Il ne faut pas confondre les produits de fission et la production, par des processus chimiques, d'H2 et O2 (oxydation du zirconium).
L'Iode n'est pas forcément un gaz. Elle se vaporise à 110° environ mais une fois "refroidie", c'est un halogène solide. Sa forme la plus courante est ionique.

Citation :

- vous (JG) avez évoqué la possibilité de suivre par satelitte (spectroscopie et graphie) la progression du corium. Sait-on quels pays possèdent des satelittes capables de réaliser de tels suivis?

A mon avis, tous les pays qui possèdent officiellement ou pas, le nucléaire militaire sauf peut-être l'Afrique du Sud et le Pakistan (sans certitude, je ne suis pas géopoliticien)

Bonjour,

Citation :

Oui mais pas une explosion due à la vapeur mais plutôt aux gaz : production massive et rapide d'H2 et O2 qui, si ils sont contenus dans une cavité fermée, feront exploser cette cavité.

Je parlais d'une explosion de vapeur due à une fragmentation très fine du corium (essai KROTOS alumine, p89 du doc : Accidents graves dans les réacteurs à eau préssurisée. Bilan et perspectives. IRSN-2006/73).


- Un corium critique est-il plus chaud qu'un non critique?


- Comment la criticité du corium influence-t-elle le perçage de la cuve (rôle des flux gamma et neutronique)?

Citation :

A TMI, le système de refroidissement n'est jamais tombé complètement en panne. Il a perdu de la pression, a formé des vortex, des "bulles"...mais la cuve a toujours été sous eau et la circulation toujours maintenue. C'est cela qui a permis au corium de ne jamais entrer en criticité et de se refroidir avant de percer la cuve.

- Pourquoi la présence d'eau a-t-elle empéché l'entrée en criticité?

Citation :

Comprends pas bien.
Il ne faut pas confondre les produits de fission et la production, par des processus chimiques, d'H2 et O2 (oxydation du zirconium).
L'Iode n'est pas forcément un gaz. Elle se vaporise à 110° environ mais une fois "refroidie", c'est un halogène solide. Sa forme la plus courante est ionique.

Je me suis un peu mal exprimé, désolé.
Quand le coeur fond, il y a formation d'éléments gazeux de diverses origines :
--> destruction des structures composant le coeur autres que le combustible ;
--> interaction du corium avec l'eau de refroidissement (radiolyse?) ;
--> relargage de produits de fission gazeux accumulés dans le combustible lors du fonctionnement normal du réacteur? (je ne sais pas s'il y a effectivement une accumulation...).
Quels sont ces gaz (y compris s'il y a attaque de la cuve)?
Le fond de ma question serait en fait : "le corium a-t-il une signature gazeuse : dégage-t-il (lui même ou lors de sa formation ou de son interaction avec ce qui l'entoure : eau, acier de la cuve) des gaz spécifiques (hors H2)?"

D'avance merci et bon WE.

Vous vous amusez avec moi ou quoi ?
Je veux bien essayer de participer et répondre dans la mesure de mes moyens mais pas à des questions sans aucun sens.
Je ne pense pas non plus que la vocation de ce forum soit de chercher le ridicule.
Désolé mais ce sera sans moi pour ce genre de choses.