FR 2989507 A1 20131018 FR 1201112 A 20120413 - 1 - La présente invention concerne un dispositif pour minimiser la pollution radioactive de l'environnement lors d'un accident majeur de centrale nucléaire. Ce système peut être utilisé en prévention ou lors de constructions nouvelles. A l'heure actuelle, seules les centrales EPR sont pourvues d'un système minimisant la pollution radioactive en cas d'accident majeur. Le dispositif décrit ici sera donc utilisé principalement dans les autres types de centrales. La présente invention est simple quant à son principe, mais sa mise en oeuvre nécessite des précautions qui ne sont pas innées, même par des spécialistes de l'énergie atomique. En effet, l'accident de Fukushima a mis en évidence que certains phénomènes, comme le tsunami, n'avaient pas été suffisamment pensés à l'avance dans cette région pourtant réputée comme étant à hauts risques. De même, la récente expérience OPERA (voir note [1]) a fait apparaître une anomalie dans le déplacement des neutrinos qu'aucun physicien n'avait prédit. Ces différentes constatations, entre autres, mettent en évidence que les physiciens et ingénieurs en énergie atomique ne connaissent pas tous les phénomènes de la physique nucléaire, même les plus basiques comme l'origine de la masse et la gravitation. C'est pourquoi l'invention a été divisée en deux parties : 1/ Une première partie qui explique différentes théories servant de base aux précautions qu'il est nécessaire de prendre avant la mise en application du dispositif décrit dans l'invention. Cette partie n'est décrite ici que pour information, pour des raisons de 20 sécurité notamment. Elle peut être ignorée en première lecture. 2/ Une deuxième partie qui décrit l'invention proprement dite. Il est bien entendu que c'est uniquement cette partie qui est brevetable. ********** lère partie : THEORLE (partie non brevetable) ********** Trois théories sont décrites ci-dessous. Certaines ont déjà été validées par l'expéri25 mentation, d'autres non. Cependant, que ces théories soient validées ou non, il est nécessaire d'en tenir compte pour la mise en application de l'invention afin d'éviter des effets indésirables et inattendus. 1/ MASSE et GRAVITATION La théorie décrite dans cette section a été élaborée en 2005/2006. Elle concerne la 30 masse et la gravitation, et a été déposée par l'auteur lui-même à de nombreuses reprises à l'INPI (voir notes [2] et [3]). Pour des besoins pédagogiques, nous reprenons ici brièvement ses grandes lignes de façon à avoir une vue d'ensemble des problèmes à résoudre. L'examen approfondi des atomes nous indique qu'il n'existe pas un seul et unique type de volume mais trois, ayant des comportements physiques différents : 35 1/ Les volumes dits "fermés" comme certaines particules élémentaires (électrons... ). L'espace-temps interne à la particule "pousse" l'espace-temps environnant pour se "faire de la place". Ces volumes sont donc hermétiques vis à vis de l'espace-temps. Il en résulte que, lorsqu'un volume fermé comme une particule est introduit dans un espace-temps quelcon- - 2 - que, plat ou courbe, ce dernier subit une déformation. Cette déformation, de nature convexe, produit alors une pression sur la surface de la particule. La grandeur dimensionnelle de la pression étant [M/LT2], il est possible d'en extraire l'expression la masse M = f(x,y,z,t) à l'aide de quelques manipulations mathématiques élémentaires : (1) avec : M = Effet de masse (kg), V = Volume fermé qui déforme l'espace-temps (m3), S = Surface du volume fermé qui déforme l'espace-temps (m2), c = Vitesse de la lumière (m/s), = Coefficient d'élasticité de l'espace-temps, G0 = Constante universelle de gravitation, b = densité de l'espace-temps au point de mesure (comparé à un espace-temps plat). Les calculs détaillés aboutissant à cette formule se trouvent sur les sites internet de l'auteur ou dans son ouvrage (voir notes [4], [5] et [6]). 2/ Les volumes dits "ouverts" comme le vide inter-atomes ou le volume des orbitales. Ces volumes sont inertes vis à vis de l'espace-temps. Plus exactement, ils subissent des déformations provenant de volumes fermés ou apparents (voir ci-dessous), mais ne les produisent pas. Puisqu'il n'y a pas de courbure de l'espace-temps, il n'y a pas de masse non plus, comme l'indiquent les Equations de champ d'Einstein. 3/ Les volumes apparents ne sont rien d'autres que des combinaisons de volumes fermés et de volumes ouverts. C'est le cas, par exemple, des atomes qui sont constitués de volumes fermés (noyau et électrons), et de volumes ouverts (orbitales des atomes). Si un volume ouvert est emprisonné par un volume fermé, nous obtenons un volume apparent qui se comporte comme un volume fermé puisque ce volume composite déforme à son tour l'espace-temps. C'est le cas, par exemple, du proton ou du quark d. Le quark d serait un quark u emprisonné par un électron sous forme ondulatoire. L'électron du quark d peut se détacher de ce dernier. Le quark d se transforme alors en quark u. L'électron ainsi détaché peut, à son tour, emprisonner trois quarks u. L'ensemble [3 quarks u + l'électron du quark d + le volume du vide emprisonné par l'électron] forme alors un proton qui se comporte comme volume fermé puisque son volume global déforme l'espace-temps. C'est ce qui explique que la masse du proton est nettement supérieure aux masses des trois quarks pris séparément : masse p+ > masse (u + u + d). A l'intérieur du proton il existe donc un volume ouvert qui se comporte comme volume fermé puisqu'il est emprisonné par un électron et déforme ainsi l'espace-temps. Ce raisonnement peut être étendu aux autres particules composites ainsi qu'à certains volumes en astrophysique. - 3 - La gravitation découle directement de cette explication de la masse. Deux ou plusieurs volumes fermés déforment l'espace-temps de façon convexe, tout comme un seul volume fermé le ferait. L'espace-temps produit alors une pression extérieure sur ces volumes fermés qui tend à les rapprocher les uns des autres. La gravitation ne serait donc pas une force d'attraction mais une force de pression. Il en résulte que masse et gravitation sont deux phénomènes identiques dont l'origine est la pression de l'espace-temps sur des volumes fermés. 2/ QUARKS La solution la plus cohérente pour expliquer la structure en 1/3 - 2/3 des quarks est 10 celle qui fait intervenir une troisième particule, un électron neutre, appelé ici "SpacetimeCell" (cellule d'espace-temps) ou sCell en abrégé. Un procédé analogue a été utilisé par PAULI en 1930 pour sa découverte du neutrino. Une partie de la charge électromagnétique neutre d'un sCell (qui pourrait être la densité d'espace-temps d'un sCell) peut se transférer vers un autre sCell. Dans ce cas, nous 15 aurons deux sCells, l'un ayant par exemple -5% de charge et l'autre +5%, l'ensemble des deux sCells restant neutre. Nous pouvons ainsi obtenir des électrons (-5%) et positrons (+5%). Le processus qui crée des électrons et positrons en grand nombre provient d'une réplication des sCells. Une réplication de sCells neutres donne des sCells neutres. Puisqu'un sCell peut transférer sa charge vers un autre sCell, cette anomalie, qui donne 20 donc un électron et un positron, est également susceptible de se répliquer. Le résultat est la création d'un grand nombre d'électrons et de positrons ayant exactement les mêmes caractéristiques. Ce procédé est confirmé par l'expérimentation car la masse d'un électron, identique à celle d'un positron, est très exactement 510,998918 KeV, pour une charge strictement 25 identique au signe près entre les deux particules. Il nous faut deux positrons et un ou plusieurs sCells pour faire trois quarks u. Le quark d est, comme expliqué précédemment, un quark u enfermé par un électron. Nous obtenons ainsi les éléments de la première colonne du modèle standard avec une seule particule, le sCell, au lieu de six (électron, positron, quark u, antiquark u, quark d, 30 antiquark d). Le neutrino, quand à lui, est une petite partie d'un électron ou positron (muons ou taus dans les deux autres colonnes) qui se détache de la particule lors de l'interaction nucléaire, ce qui suppose une très légère différence de masse entre l'électron et le positron, ou le muon/antimuon et tau/antitau. En conséquence, le neutrino a une charge certes très 35 faible, mais qui existe toutefois. Cette théorie a été vérifiée par le calcul sur les 2930 isotopes connus avec 100% de succès. Un seul isotope fait exception à ce calcul, le Li3, mais cet isotope est très particulier car il ne comprend pas de neutron. - 4 - Un calcul simple (voir note [6]) démontre que pour construire un noyau quelconque, il faut très exactement 2A électrons et 2A positrons, "A" étant le nombre de masse. Par exemple, le Ci2 est composé de 24 électrons et 24 positrons. Ainsi l'antimatière se trouverait à l'intérieur des quarks. Ce procédé de sCells résout également l'énigme de la charge quasi nulle de l'hydrogène. 3/ La FORCE FORTE La force forte est une conséquence de la théorie qui vient d'être décrite. Il s'agit de la force exercée par un électron, sous forme diffuse, qui emprisonne d'autres particules. Cette force agit donc comme un élastique. Nous l'expliquons ici à l'aide d'un exemple simple : le neutron. Cette particule est produite en quantité dans les centrales nucléaires et c'est pourquoi nous la choisissons ici plutôt qu'une autre. Les neutrons sont constitués d'un quark u et de deux d. Les électrons des deux quarks d s'en détachent. Les quarks d deviennent alors des quarks u. Nous obtenons ainsi au total trois quarks u et deux électrons. L'un des deux électrons emprisonne les trois quarks u pour construire un proton. Le deuxième électron entoure le proton nouvellement formé. Nous aurons donc au total le schéma suivant : (u d d) (((u u u) e) e-), "e-" étant le symbole d'un électron. Deux électrons entourent ainsi les trois quarks u. Cette explication suppose qu'il y ait une "violation du spin". A ce jour, les expériences ne permettent pas d'affirmer que le spin est toujours présent lorsque les particules sont au repos. Les relevés démontrent le contraire. Le spin serait ainsi une grandeur dynamique. Lorsque la particule est au repos, le spin disparaîtrait ou aurait des caractéristiques très différentes de celles que l'on connaît lorsque la particule est en mouvement. Une hypothèse est que le spin pourrait être égal au rapport hauteur/largeur d'une onde électromagnétique. Donc, quelle que soit la masse de la particule, le spin aurait toujours la même valeur, généralement +1/2 pour les ondes positives, -1/2 pour les ondes négatives, et 0 pour les ondes neutres (d'autres valeurs sont également permises). Toujours sur le même sujet, signalons enfin que la dualité onde-corpuscule ne peux exister que si l'onde, la particule et le médium sont de la même constitution. Ce cas se produit si la particule, l'onde et le médium sont tous les trois formés d'espace-temps. La force forte provient donc de ces électrons qui entourent les autres composants (quarks et électrons/positrons) de la particule ou du noyau. Plusieurs éléments indiquent clairement que ce procédé est correct. D'abord la découverte de la liberté asymptotique par David GROSS qui correspond exactement à la théorie décrite ici. Ensuite, des graphiques concernant la charge de certaines particules complexes comme les protons ou neutrons l'attestent également. En effet, une charge négative apparaît dans le neutron à une distance environ de 0,5 fermi du centre. Les relevés expérimentaux indiquent clairement qu'autour d'un noyau (un proton), une charge diffuse existe (l'électron). Enfin, l'auteur a constaté que la masse des isotopes suit une structure binaire lorsque l'on incrémente A, N ou Z selon les - 5 - cas. On obtient alors un graphe en forme de dent de scie. Cette structure binaire indique clairement qu'il se passe le même processus tous les incréments de 2. En fait, il s'agit du procédé décrit ici, à savoir un électron se détache d'un neutron pour former soit un deutéron, soit pour aller en périphérie augmenter la force forte. ********** 2ème partie : INVENTION (partie brevetable) **********. La figure 1 représente en coupe le dispositif selon l'invention. L'invention consiste en un puits (1) creusé dans le sol, si possible de grande profondeur, situé sous le coeur d'une centrale nucléaire (2). Le haut de ce puits n'est pas en contact avec le coeur mais séparé de celui-ci par une chape renforcée (3). Un moyen (4) permet, par simple commande, de détruire la chape et de faire tomber le coeur du réacteur dans le puits. Ce moyen n'est pas décrit car il relève de l'art de l'ingénieur, mais il pourrait être fait d'un simple système mécanique, comme celui utilisé dans les pyramides pour sceller le tombeau d'un pharaon, ou de barres supportant la chape et pouvant être retirées afin de faire tomber la chape et le coeur/corium (magma composé d'éléments radioactifs) dans le puits, ou encore un système pyrotechnique situé à des points de rupture adéquats. Le fond du puits est constitué par une cuve renforcée (5) avec un matériau semblable à celui utilisé dans les supports de coeur EPR. Une fois tombé dans cette cuve, le coeur/corium ne pourra donc pas polluer le sous-sol. Un couvercle rabattable (6), de même matériau que la cuve, déclenché par un système pyrotechnique ou tout autre système (7), permet de refermer la cuve après la chute du coeur/corium. Les parois du puits et de la cuve doivent être étanches, tant du point de vue de la radioactivité que du point de vue géologique. Cette étanchéité est nécessaire car des parties du coeur/corium pouvant contenir des radioéléments dangereux peuvent être arrachées lors de la chute. Il est 25 important d'éviter toute diffusion de ces radioéléments dans le sous-sol. Un conduit (8) permet de verser du béton, ou tout autre matériau, au fond du puits, une fois le couvercle (6) refermé, de façon à éviter toute contamination. Le système cuve (5) et couvercle (6) sera donc rendu étanche non seulement au niveau de la radioactivité par le renforcement de la cuve, mais également vis-à-vis de l'environnement géologique 30 par le béton. Rappelons que le béton absorbe également les particules radioactives de façon très satisfaisante. Les travaux de réalisation de ce système sous le coeur de la centrale risquant d'être compliqués et dangereux, il n'est pas indispensable que le puits soit parfaitement à la verticale du coeur. Le puits pourra être constitué de plusieurs sections verticales et 35 faiblement inclinées de façon à déporter la cuve de réception (5) en dehors de l'axe vertical passant par le centre du coeur. La construction du puits relève de l'art de l'ingénieur et ne sera pas décrite ici. Que le puits soit parfaitement à la verticale du coeur ou qu'il soit déporté de quelques mètres à l'aide de sections verticales et inclinées n'a pas d'importance. - 6 - L'essentiel est de le fabriquer de façon à ce que le coeur/corium puisse tomber facilement et sans la moindre résistance dans la cuve au fond du puits. Ce procédé permet donc, en cas d'accident, d'éviter une pollution de surface par le coeur/corium en le faisant tomber automatiquement dans un puits et en le scellant immédiatement par du béton. L'ensemble des opérations, à savoir destruction de la chape, chute du coeur/corium dans le puits, fermeture du couvercle, et coulée du béton peut être entièrement automatisé et réalisé dans un délai très court de façon à empêcher toute pollution radioactive en surface en cas de problème grave. Enfin, le puits devra être conçu pour résister à des séismes de grande magnitude. Ce système peut être mis en oeuvre dans les nouvelles centrales (bien que l'EPR ait déjà une sécurité dans ce sens), dans les centrales déjà construites afin de les sécuriser, ou pour le démantèlement de centrales. PRECAUTIONS Ce dispositif est simple quant à son principe mais nécessite cependant quelques précautions. Tout d'abord il faut évidemment veiller à ce que le puits soit construit dans les règles de l'art de façon à éviter toute pollution en profondeur, comme celle des nappes phréatiques. En effet, il ne servirait en effet à rien d'éviter une pollution extérieure pour en créer une autre en sous-sol. Par ailleurs, nous avons vu récemment avec les neutrinos supraluminiques [1] que de 20 nombreux phénomènes scientifiques échappent aux physiciens. Pour éviter toute surprise, il est impératif d'étudier le comportement des éléments radioactifs aux grandes profondeurs. En effet, ce puits présente les mêmes caractéristiques que l'expérience OPERA sur les neutrinos. En effet, la masse de terre au-dessus du cceur/corium s'apparente avec celle au-dessus du trajet des neutrinos entre Genève et Gran Sasso qui n'est autre que 25 les Alpes. Cette masse produit un très léger effet gravitationnel qui peut avoir des conséquences inattendues, comme une variation de l'énergie de liaison de certains éléments, ou une modification des caractéristiques des composants radioactifs. Ces variations existent puisqu'elles ont été mises en évidence avec l'expérience OPERA. C'est pourquoi il convient de porter une attention particulière sur la première 30 partie qui concerne des théories trouvées par l'auteur lui-même (voir notes [1] à [6]). La description faite dans le première partie du brevet est suffisante pour que des physiciens puissent procéder aux essais adéquats aux grandes profondeurs. Enfin, et dans le même ordre d'idées, il est à noter que les déchets radioactifs déjà enterrés à plus de 500 m de profondeur peuvent accuser également des variations de leur 35 caractéristiques dues à la gravitation, comme l'expérience OPERA le suggère. Il est donc indispensable de bien comprendre les théories développées par l'auteur dans la première partie de ce brevet. REFERENCES [1] Expérience OPERA, ArXiV 1109.4897 [2] Brevet d'invention 05 13355-2/FR2895559 [3] Enveloppes Soleau 238268, 238633, 244221, 248427, 258796, 261255, 268327, 5 297706, 297751, 297811, 297928, 298079, 298080, 329638, 332647, 335152, 335153, 339797. [4] Explication de la masse et gravitation : www.jacky-jerome.com/neutrinos.pdf [5] Sites internet www.higgs-boson.org, wvvw.mass-gravity.com, www.spacetimemodel. com, www.jacky-jerome.com 10 [6] Google book "The Spacetime Model", ISBN 97829531234-0-1 REVENDICATIONS1/ Dispositif pour minimiser la pollution radioactive de l'environnement en cas d'accident de centrale nucléaire, caractérisé en ce qu'il comprend un puits étanche (1), terminé par une cuve renforcée (5) dans laquelle tombe le coeur/corium (2) en cas d'accident, ladite cuve étant munie d'un couvercle (6) et pouvant être scellée automatiquement. 2/ Dispositif, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le puits est séparé du coeur par une chape (3) pouvant être détruite en cas de besoin par un système quelconque (4). 3/ Dispositif, selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le système de destruction de la chape (4) peut être pyrotechnique. 4/ Dispositif, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le puits (1) n'est pas obligatoirement construit à la verticale dans l'axe du coeur mais peut être constitué de segments droits et/ou inclinés permettant au coeur/corium (2) de tomber facilement et sans la moindre résistance dans la cuve (5) si besoin est. 5/ Dispositif, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cuve (5) est munie d'un couvercle rabattable (6) déclenché par un système quelconque. 6/ Dispositif, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système qui déclenche le couvercle rabattable (6) peut être pyrotechnique (7). 7/ Dispositif, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un conduit (8) débouchant sur le puits (1) permet, une fois le coeur/corium dans la cuve (5) et le couvercle (6) refermé, de sceller l'ensemble avec du béton ou un matériau mieux adapté. 8/ Dispositif, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les parois du puits et de la cuve sont étanches, tant au point de vue de la radioactivité qu'au point de vue géologique.