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Comment
ça marche ?
1)
Principe :
Une centrale nucléaire
est une usine de production d’électricité. Elle utilise pour cela la
chaleur libérée par l’uranium qui constitue le "combustible nucléaire".
L’objectif est de faire chauffer de l’eau afin d’obtenir de la vapeur.
La pression de la vapeur permet de faire tourner à grande vitesse une
turbine, laquelle entraîne un alternateur qui produit de l’électricité.
2)
Schéma :
3) Les
différents types de réacteurs :
Réacteur
à eau pressurisée (ou REP)
L'eau sous pression (donc à l'état
liquide) est à la fois le caloporteur et le modérateur. Le combustible
utilisé est de l'uranium enrichi.
Ce
type de réacteur est le plus répandu dans le monde, représentant
environ 55 % des réacteurs installés.
En France, tous les réacteurs destinés à la production d'électricité
sont des REP, excepté le réacteur de recherche Phénix (exploité par le
CEA et EDF) mis à l'arrêt à l’automne 2009.
Réacteur
à eau bouillante (ou REB)
L'eau
est aussi le caloporteur, mais elle n'est plus pressurisée. À pression
atmosphérique ambiante, elle devient bouillante. Le combustible utilisé
est de l'uranium enrichi.
Ce
type de réacteur représente 22 % des réacteurs installés dans le monde.
Réacteur
à eau lourde
L'eau
lourde est à la fois le caloporteur (mis sous pression) et le
modérateur. C'est une eau constituée de molécules d'eau dont l'atome
d'hydrogène est un atome de deutérium, isotope lourd de l'hydrogène.
Le combustible utilisé est de l'uranium naturel.
Réacteur
à neutrons rapides (ou RNR)
Ils
n'utilisent pas de modérateur et cherchent à exploiter de façon plus
complète les propriétés du combustible. Le fluide caloporteur est un
métal liquide (tel le sodium) ou un gaz (par exemple l'hélium). Le
combustible utilisé est de l'uranium enrichi ou du plutonium. Ils
peuvent générer de la matière fissile, d'où leur nom de surgénérateurs.
Le
réacteur Phénix en France fonctionne avec cette technologie.
Réacteur caloporteur
gaz (RCG)
L'hélium
est le caloporteur. Porté à haute température, il peut alimenter
directement la turbine sans échangeur intermédiaire.
Il
peut permettre la réalisation de centrales de petits tailles (de 100 à
300 MW) et peut également fonctionner avec des neutrons rapides.
4)
Le combustible
Le
combustible nucléaire est le produit qui, contenant des matières
fissiles (uranium, plutonium…), fournit l'énergie dans le cœur d'un
réacteur nucléaire en entretenant la réaction nucléaire en chaîne de
fission nucléaire.
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