De temps à autre, au détour d’une lecture souvent professionnelle, je tombe sur une photo, une illustration, ou même une courbe qui me fait arrêter de lire quelques secondes, et je me dis que c’est plutôt joli.
C’est pas nouveau, beaucoup de conférences proposent un atelier artistique, ou les conférenciers peuvent voter pour la plus belle des images proposées. Ici, point de concours, juste une pause de 2 minutes, pour présenter une image, et bien évidemment, une description très rapide de la science derrière.
L'image
Je commencerai donc par cette image :
Si vous aussi vous trouvez que c’est joli, c’est bien. Maintenant, on va parler rapidement de ce que c’est.
C’est une image obtenue par microscopie électronique à balayage d’un grain de combustible $UO_2$ irradié.
Quelques explications
L’image a donc été capturée en utilisant un microscope électronique à balayage. Je vais zapper l’explication du microscope pour me concentrer sur celle de l’image.
Elle montre la manière dont les atomes de gaz s’accumulent aux frontières des grains du matériau.
Quand les noyaux fissionnent (principalement uranium et plutonium), 2 à 3 atomes plus légers sont créés. Parmi ceux-ci, il y a du xénon, du krypton, du césium, de l’iode, etc. De l’hélium peut aussi être produit de manière indirecte. Ce gaz va faire gonfler le fuel si il y reste, ou vas dégrader les performances thermiques et imposer des pressions mécaniques s’il s’en échappe.
Du coup, on voudrait bien savoir ce qu’il va se passer en avance, et on construit des modèles. Ces modèles doivent être basés sur des phénomènes physiques pour pouvoir avoir un pouvoir prédictif. Pour comprendre ce qu’il se passe, ce genre d’images est précieux.
Sur celle-ci, on voit sur la face de gauche que les atomes de gaz (avec des lacunes) forment des bulles plus ou moins sphériques. On voit sur la face de droite que ces bulles se regroupent, et la forme de ces nouvelles bulles. Autant de données que l’on peut incorporer dans un modèle.
Ce n’est bien sûr qu’une petite partie du modèle. Il faut aussi savoir comment le gaz arrive là, ce qu’il fait ensuite, etc. Mais c’est malgré tout une étape cruciale.
C’est tout pour ce billet, volontairement très court. On peut volontiers en discuter dans les commentaires si vous voulez plus de détails.
