Le processus de production d’énergie nucléaire commence par la fission nucléaire, qui est la division des noyaux des atomes. Ce processus libère de grandes quantités d’énergie, qui sont utilisées pour produire de l’électricité.
2. Combustible nucléaire
Le combustible utilisé dans les réacteurs nucléaires est l'uranium. L'uranium est un élément radioactif naturel présent dans la croûte terrestre. L'uranium 235 est l'isotope de l'uranium utilisé dans la plupart des réacteurs nucléaires.
3. Barres de contrôle
Des barres de contrôle sont utilisées pour contrôler le taux de fission nucléaire. Les barres de contrôle sont constituées de matériaux qui absorbent les neutrons, qui sont des particules subatomiques nécessaires à la fission nucléaire. En insérant ou en retirant des barres de contrôle, la quantité de neutrons dans le réacteur peut être contrôlée, ce qui à son tour contrôle le taux de fission nucléaire.
4. Modérateur
Un modérateur est un matériau qui ralentit les neutrons produits par la fission nucléaire. Cela est nécessaire car les neutrons produits par la fission nucléaire sont trop rapides pour être capturés par les noyaux d'uranium 235. Le ralentissement des neutrons augmente les chances qu'ils soient absorbés par les noyaux d'uranium 235 et provoquent une fission.
5. Liquide de refroidissement
Le liquide de refroidissement est une substance utilisée pour éliminer la chaleur du cœur du réacteur. La chaleur produite par la fission nucléaire doit être évacuée afin d'éviter une surchauffe du cœur du réacteur. L'eau est le caloporteur le plus couramment utilisé dans les réacteurs nucléaires.
6. Générateur de vapeur
La chaleur du cœur du réacteur est transférée au liquide de refroidissement, qui est ensuite pompé vers un générateur de vapeur. Le générateur de vapeur est un échangeur de chaleur qui transfère la chaleur du liquide de refroidissement à l'eau. L'eau du générateur de vapeur bout et se transforme en vapeur.
7. Turbine
La vapeur du générateur de vapeur entraîne une turbine. Une turbine est un appareil qui convertit l'énergie cinétique d'un fluide (en l'occurrence la vapeur) en énergie mécanique. L'énergie mécanique de la turbine est utilisée pour produire de l'électricité.
8. Condenseur
La vapeur provenant de la turbine est condensée en eau dans un condenseur. Le condenseur est un échangeur de chaleur qui transfère la chaleur de la vapeur vers un flux d'eau de refroidissement. Le flux d’eau de refroidissement est ensuite pompé vers la rivière ou le lac d’où il provient.
9. Bâtiment de confinement du réacteur
Le bâtiment de confinement du réacteur est une structure qui entoure le cœur du réacteur et le générateur de vapeur. Le bâtiment de confinement du réacteur est conçu pour contenir toute matière radioactive susceptible d'être rejetée en cas d'accident.
10. Systèmes de sécurité
Les centrales nucléaires disposent de plusieurs systèmes de sécurité pour aider à prévenir les accidents et à atténuer les conséquences d'un accident s'il se produit. Ces systèmes de sécurité comprennent des systèmes d'arrêt d'urgence, des bâtiments de confinement et des alimentations électriques de secours.