Clefs n°59 été 2010
Clefs n°59 été 2010
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°59 de été 2010

  • Périodicité : annuel

  • Editeur : CEA

  • Format : (210 x 297) mm

  • Nombre de pages : 160

  • Taille du fichier PDF : 16,5 Mo

  • Dans ce numéro : les matériaux au coeur du processus d'innovation.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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154 rayonnement infrarouge (IR) : partie du spectre électro - magnétique couvrant les rayonnements dont les longueurs d’onde sont comprises entre 760-780 nm et 1 mm. rayonnement ultraviolet (UV) : région du spectre électro - magnétique caractérisée par une longueur d’onde de 100 à 400 nm qui se subdivise en plusieurs sous-régions : le proche ultraviolet (250 à 400 nm), l’ultraviolet lointain (180 à 250 nm) et l’ultraviolet du vide(VUV) (100 à 180 nm). L’ultraviolet extrême(UVE) correspond à des longueurs d’onde entre 100 et 10 nm. rayons X : rayonnement électromagnétiquedont la longueur d’onde, comparable aux distances interatomiques, est comprise entre quelques fractions de nanomètre (0,005 nm) et entre 1 et 100 nm, et l’énergie entre quelques keV et quelques centaines de keV. réacteur à eau bouillante (REB):réacteur dans lequel l’ébullition de l’eau se fait directement dans le cœur. réacteur à eau sous pression (REP) : réacteur dans lequel la chaleur est transférée du cœur à l’échangeur de chaleur par de l’eau maintenue sous une pression élevée dans le circuit primaire, afin d’éviter son ébullition. réacteur à neutrons rapides (RNR) : réacteur sans modérateur dans lequel la majorité des fissionssont produites par des neutrons présentant des énergies du même ordre de grandeur que celle qu’ils possèdent lors de leur production par fission. réacteur nucléaire de quatrième génération : nouvelle génération de systèmes énergétiques nucléaires, étudiée à l’échelle internationale, présentant à la fois des qualités d’économie, de sûreté, de minimisation des déchets et de résistance à la prolifération améliorées par rapport aux réacteurs existants ou en construction. Six filièresde réacteurs, la plupart à cycle ferméet à neutrons rapides, ont été retenues pour l’approfondissement des études, utilisant comme caloporteur le sodium, le plomb, l’eau supercritique, le gaz (hélium) ou des sels fondus. réacteur UNGG (uranium naturel-graphite-gaz) : type de réacteur utilisant un combustible à base d’uranium naturel métallique, du graphite comme modérateur et du gaz carbonique sous pression (CO 2) comme fluide caloporteur. Ces réacteurs ont été utilisés en France dans les années 1960-1970. réacteurs à eau légère (REL):famille de réacteurs dans lesquels l’eau ordinaire joue à la fois le rôle de caloporteur et de modérateur. La famille des REL regroupe les réacteurs à eau sous pression REP et les réacteurs à eau bouillante REB. réaction en chaîne : suite de fissions nucléaires au cours desquelles les neutrons libérés provoquent de nouvelles fissions, à leur tour génératrices de nouveaux neutrons provoquant de nouvelles fissions et ainsi de suite. réactivité : écart relatif par rapport à l’unité du rapport du nombre de neutrons produits par fission au nombre de neutrons disparus au sein d’un réacteur nucléaire. recuit : opération de traitement thermique soit par chauffage, soit par irradiation, d’un matériau induisant des phénomènes de précipitation, restauration et/ou croissance des grains. recyclage : valorisation de matières réutilisables après un processus de production. Dans un réacteur nucléaire, réutilisation de matières fissiles (plutonium généré, uranium 235 résiduel...) issues d’un cycle précédent après traitement du combustible usé. Le recyclage est homogène (dilution des matières dans tout le combustible) ou hétérogène (matières placées dans des assemblages cibles). redox(réduction/oxydation):potentiel définissant l’affinité d’une moléculepour les électrons ; centre redox : groupement moléculaire participant au transfert d’électrons entre molécules. CLEFS CEA - N°59 - ÉTÉ 2010 réfractaire : résistant à certaines influences physiques ou chimiques, comme par exemple les très hautes températures. réfraction : phénomène de déviation d’une onde lorsque sa vitesse change entre deux milieux, qui survient généralement à l’interface de ces deux milieux ou lors d’un changement de densité ou d’impédance du milieu. résine échangeuse d’ions : un échangeur d’ions est un solide capable d’échanger les ions qu’il contient avec d’autres provenant d’une solution, par déplacement d’équilibre. Pour accélérer les échanges et atteindre cet état d’équilibre, le solide doit présenter une surface de contact maximale avec la solution. À l’origine, les premiers échangeurs d’ions étaient des zéolites (composés naturels minéraux). Aujourd’hui, ce sont des composés organiques ou inorganiques de synthèse. Une résine échangeuse d’ions est constituée d’un réseau tridimensionnel de polymère de haute masse, le plus souvent du polystyrène, sur lequel sont greffés des groupements fonctionnels ionisés ou ionisables qui lui confèrent la propriété d’échangeur d’ions. résistivité (d’un matériau) : généralement symbolisée par, elle représente la capacité du matériau à s’opposer à la circulation du courant électrique. Elle correspond à la résistance d’un tronçon de matériau de 1 m de longueur et de 1 m² de section ; elle est exprimée en ohmmètre (m). résolution : pouvoir séparateur d’un dispositif de détection. Elle peut être spatiale (plus petite séparation angulaire ou linéaire entre deux objets, qui caractérise en particulier l’aptitude d’un système optique à distinguer ou à reproduire les détails d’une scène ou de son image) ou temporelle (plus petit intervalle de temps séparant deux réalisations successives d’un signal temporel et permettant de percevoir celles-ci comme distinctes). La résolution spectrale définit l’aptitude d’un système de détection à distinguer des rayonnements électromagnétiques de fréquences différentes. résonance magnétique nucléaire et RMN (spectroscopie) : spectroscopie basée sur le phénomène de résonance magnétique nucléaire consistant à faire interagir une onde radiofréquence (RF) avec un système à étudier - la fréquence RF est différente selon le champ magnétique et le noyau à regarder - pour ensuite détecter le signal réémis par l’échantillon (signal RMN) qui donne des informations sur la structure locale autour du noyau. réticulation : formation d’un ou de plusieurs réseaux tridimen - sionnels, par voie chimique ou physique. rhéologie : étude de la déformation et de l’écoulement de la matière sous l’effet d’une contrainte appliquée. RNR-G (réacteur à neutrons rapides refroidi au gaz - en anglais GFR Gas Fast Reactor):réacteur à haute température refroidi au gaz, généralement à l’hélium, à neutrons rapides, permettant le recyclage homogène ou hétérogène des actinides. Il est l’un des six concepts de réacteurs sélectionnés par le Forum international Génération IV, une collaboration internationale visant à développer des systèmes nucléaires de quatrième génération. RNR-Na (réacteur à neutrons rapides refroidi au sodium - en anglais SFR Sodium Fast Reactor):réacteur refroidi au sodium liquide, à neutrons rapides, associé à un cycle fermé permettant le recyclage de l’ensemble des actinides et la régénération du plutonium. Il est l’un des six concepts de réacteurs sélectionnés par le Forum international Génération IV, une collaboration internationale visant à développer des systèmes nucléaires de quatrième génération. ruthénium : élément chimique, de symbole Ru et de numéro atomique 44, qui fait partie des métaux du groupe du platine (dits métaux de transition).
S soudage par diffusion par compression uniaxiale (SDU) : procédé d’assemblage à l’état solide qui consiste à appliquer une samarium : élément chimique, de symbole Sm et de numéro force à chaud sur les pièces à souder pendant un temps donné. atomique 62 ; métal rare, de couleur argentée, relativement stable Il permet d’obtenir des joints homogènes ou hétérogènes à l’air libre mais qui s’enflamme spontanément à 150 °C. particulièrement résistants, y compris avec des matériaux réputés non soudables entre eux. scandium : élément chimique, de symbole Sc et de numéro atomique 21. sélénium : élément chimique, de la famille des chalcogènes, de symbole Se et de numéro atomique 34. semi-conducteur : matériau possédant une bande interdite, ni purement isolantni purement conducteurà température non nulle, et dont il est possible de faire varier les propriétés électroniques. Certains de ses électrons très faiblement liés à leurs atomes peuvent devenir des électrons de conduction. De type n (électrons porteurs de charge majoritaires) ou de type p (trous porteurs de charge majoritaires) selon les dopants utilisés. silanols : composés chimiques contenant au moins un atome de silicium directement lié à un groupe hydroxyle ; ils sont similaires aux alcools comme les silanes le sont aux alcanes. silicate : composé chimique formé par l’association de la silice SiO 2 avec un autre oxyde. silicium : élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Si et de numéro atomique 14 ; il existe à l’état non cristallin (silicium amorphe) et à l’état cristallin (sous différentes formes) ; n’existe pas à l’état libre, mais sous forme de composés : dioxyde de silicium (SiO 2), la silice (dans le sable, le quartz, la cristobalite, etc.), ou d’autres silicates(dans les feldspaths, la kaolinite...) ; depuis longtemps utilisé comme composant essentiel du verre, il a aujourd’hui de nouveaux usages en électronique, pour la production de matériaux tels que les silicones ou les modules solaires photovoltaïques. siloxanes (de silicium, oxygène et alcane) : classe de composés du silicium, de formule R 2 SiO, où R est un groupe radical qui peut être organique ; ces composés peuvent être des hybrides organiques et inorganiques. Les chaînes organiques confèrent au composé des propriétés hydrophobes alors que la chaîne principale -Si-O-Si-Oest purement inorganique. simulant:la complexité de la logistique du travail en environnement radioactif entraîne fréquemment l’utilisation d’isotopes stables du même élément ou d’éléments qui présentent des caractéristiques chimiques comparables à celles des radionucléides étudiés. Ces éléments sont appelés simulants. simulation numérique : reproduction par le calcul du fonctionnement d’un système, préalablement décrit par un modèle ou un ensemble de modèles. sodium : métal alcalin utilisé à l’état liquide comme caloporteur des réacteurs à neutrons rapides en raison de sa « transparence » aux neutrons. SOI(pour Silicon On Insulator):technologie (siliciumsur isolant) dans laquelle un film de silicium ultramince est transféré sur un support mécanique isolant (selon le procédé Smart Cut tm breveté par le CEA/Leti) permettant, notamment, d’augmenter les performances et de diminuer la consommation des microprocesseurs. solvant : substance capable de dissoudre un corps ; soluté : corps dissous. sonde atomique tomographique : technique permettant, par exemple, de remonter à la répartition spatiale des divers atomes constitutifs d’un alliage en arrachant un à un les ions d’une pointe métallique taillée dans cet alliage, en les accélérant dans un champ électrique et en mesurant leur temps de vol jusqu’à un détecteur. soudage par friction malaxage (Friction Stir Welding) : procédé d’assemblage à l’état solide dans lequel un outillage mis en rotation rapide vient frotter au niveau du plan de joint des deux pièces, provoquant un ramollissement des matériaux en présence. L’outil pénètre alors dans le plan de joint et mélange intimement les matériaux. soudage par Spark Plasma Sintering (SPS) : procédé d’assemblage de pièces par frittage à chaud avec un champ électrique pulsé. soudage résistance : procédé utilisant comme moyen de chauffage l’effet Joule produit par le passage d’un courant de forte intensité, amené par des électrodes en alliage de cuivre, à travers l’assemblage. L’intensité électrique chauffe la matière jusqu’à la fusion. Cette technique est donc dépendante de la résistivité des matériaux, de l’épaisseur totale de l’assemblage et du diamètre des électrodes. source RCE (Résonance cyclotronique électronique - en anglais ECR Electron Cyclotron Resonance):elle équipe un grand nombre d’accélérateurs d’ions lourds, en particulier pour produire des ions multichargés (atomes dont plusieurs électrons ont été arrachés). Un plasma est créé dans une chambre à vide magnétisée, en injectant une onde électromagnétique dont la fréquence est égale à la fréquence de précession de Larmor des électrons. Cette onde génère des électrons énergétiques qui sont capables d’ioniser les atomes jusqu’aux couches profondes. spectre (neutronique) : distribution en énergie de la population des neutrons présents dans le cœur d’un réacteur. spectrométrie : mesure et interprétation de spectresde quantités liées à la constitution physique ou chimique d’un corps ou à l’analyse d’une onde. spectrométrie de masse : technique physique d’analyse permettant de détecter et d’identifier des molécules d’intérêt, par mesure de leur masse, et de caractériser leur structure chimique ; son principe réside dans la séparation en phase gazeuse de molécules chargées (ions) en fonction de leur rapport masse/charge (m/z). spectroscopie : étude des corps à partir des rayonnements qu’ils émettent ou des transformations que leur font subir d’autres corps placés sur leur trajet. spectroscopie d’absorption des rayons X : cette technique permet de mesurer les variations du coefficient d’absorption des rayons X dans un domaine d’énergie de quelques centaines d’électronvoltsau-delà du seuil d’ionisationd’un élémentchimique. Elle renseigne sur les caractéristiques électroniques de l’élément analysé (XANES, X-ray Absorption Near Edge Structure), ainsi que sur son environnement atomique (EXAFS, Extended X-ray Absorption Fine Structure). spin:moment angulaire (ou moment de rotation interne intrinsèque) d’une particule, de valeur entière ou demi-entière ; spin électronique : spin de l’électron ; spin nucléaire : spin du noyau d’un atome. Les atomes dont les noyaux sont composés d’un nombre pair de protons et d’un nombre pair de neutrons ont un spin nul, comme par exemple le carbone 12 (6 protons + 6 neutrons). Par contre, le noyau d’hydrogène, constitué d’un seul proton, possède un spin égal à 1/2. Le noyau d’oxygène 17 (8 protons + 9 neutrons), quant à lui, a un spin nucléaire de 5/2. CLEFS CEA - N°59 - ÉTÉ 2010 155



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