Energie nucléaire

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Centrale nucléaire : comment ça marche ?

Une centrale nucléaire produit de l’électricité grâce à la chaleur dégagée par la fission d’atomes d’uranium qui est le combustible. La fission du noyau d’uranium, noyau lourd et instable, est provoquée par la rencontre de ce noyau avec un neutron. Cette rencontre déclenche :
- la division du noyau en deux noyaux plus liés,
- la libération de deux ou trois neutrons
- et un dégagement d’énergie.
Les neutrons libérés pourront eux-mêmes interagir avec d’autres noyaux d’uranium et poursuivre ainsi la fission. C’est ce que l’on appelle la réaction en chaîne. Dans un réacteur nucléaire, ce phénomène est maîtrisé par des barres de contrôle qui permettent d’agir sur la réaction en chaîne et donc de faire varier la puissance du réacteur ou de l’arrêter. Le pilotage est également rendu possible par des phénomènes physiques de rétroaction qui empêchent naturellement la divergence de la réaction.
En France, les 58 réacteurs en activité sont des réacteurs à eau pressurisée, ou REP. La grande quantité de chaleur dégagée par la fission de l’uranium fait chauffer de l’eau, maintenue sous pression. Ce circuit primaire d’eau chauffe à son tour un circuit secondaire d’eau qui va se transformer en vapeur et faire tourner une turbine, qui entraînera elle-même un alternateur. Cet alternateur produit un courant électrique alternatif qui, après passage dans un transformateur, voit sa tension augmentée pour être plus facilement transporté dans les lignes à très haute tension.
À la sortie de la turbine, la vapeur du circuit secondaire est à nouveau transformée en eau grâce à un condenseur dans lequel circule de l'eau froide en provenance de la mer ou d'une rivière. Ce troisième circuit est appelé circuit de refroidissement.
Si le débit de la rivière est trop faible, ou si l’on veut limiter son échauffement, l'eau de ce troisième circuit peut être refroidie en s’évaporant au contact de l'air circulant dans de grandes tours, appelées aéroréfrigérants, qui sont la partie la plus visible des centrales nucléaires.
Les 3 circuits d'eau sont étanches les uns par rapport aux autres.