La simulation de l’eau proche de son état supercritique

Abstract

L'intérêt pour la chimie fondamentale et appliquée de l'eau proche de son état supercritique (SCW) a récemment augmenté, en particulier en raison de la possibilité de développer une nouvelle génération de réacteurs nucléaires refroidis à l'eau supercritique. Le contrôle de la chimie-physique de l'eau d'un réacteur SCW nécessite la compréhension des différents mécanismes de la radiolyse de l'eau et d'avoir accès à la structure moléculaire de SCW. Comme les expériences à des températures et pressions très élevées, sont difficiles à réaliser, la simulation devient un outil très précieux. Dans ce travail, des simulations de dynamique moléculaire (MD) avec une description complète des interactions atomiques ont été réalisées à T= 360 °C et différentes densités (=0,17, 0,31 et 0,55 g/cm3). Les résultats obtenus ont été comparés avec des systèmes à une température égale à400 °C et aux mêmes densités. Ayant accès à une description moléculaire complète de ces systèmes, des fonctions de distribution radiale (RDF) peuvent alors être calculées. L'analyse détaillée de ces RDF révèle la formation de clusters.