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Les centrales nucléaires partagent de nombreuses similitudes opérationnelles avec les centrales électriques conventionnelles ; la principale distinction réside dans leur utilisation de matières radioactives comme source d’énergie. Le même réseau électrique commercial transporte l'électricité des installations nucléaires, fossiles et renouvelables jusqu'aux utilisateurs finaux :foyers, entreprises, gouvernement et industrie.
Un réacteur nucléaire génère de grandes quantités de chaleur grâce à la désintégration radioactive contrôlée d'éléments lourds tels que l'uranium et le plutonium. Lorsque les noyaux instables émettent des neutrons, des particules alpha et bêta et des rayons gamma, ils évoluent vers la stabilité et libèrent une énorme énergie thermique. Cette chaleur remplace le processus de combustion utilisé dans les centrales au charbon ou au gaz naturel, qui consiste à faire bouillir l'eau pour produire de la vapeur.
La vapeur à haute pression est dirigée par des tuyaux vers une turbine. La vapeur fait tourner les aubes de la turbine, faisant tourner l'arbre qui entraîne un générateur, qui à son tour produit du courant alternatif. Après avoir traversé la turbine, la vapeur se condense à nouveau en eau et est recirculée vers le réacteur. La plupart des installations nucléaires font fonctionner plusieurs turbines et générateurs en parallèle pour maximiser la production.
Les transformateurs, basés sur l'induction électromagnétique, relient deux circuits CA et peuvent augmenter ou diminuer la tension. Pour transporter efficacement l'électricité sur de longues distances, les services publics augmentent la puissance du générateur pour l'adapter à la capacité des lignes de transport à haute tension, généralement comprises entre 230 kV et 765 kV.
Même si la haute tension minimise les pertes de transmission, elle n'est pas adaptée aux applications des utilisateurs finaux. Les sous-stations équipées de transformateurs abaisseurs réduisent la tension pour les clients commerciaux et industriels. Au niveau du quartier, des transformateurs supplémentaires abaissent davantage la tension pour un usage résidentiel. Aux États-Unis, le service résidentiel est généralement fourni à 120 V, 208 V ou 240 V.
Ces étapes garantissent une livraison sûre et fiable de l'électricité produite par l'énergie nucléaire depuis le réacteur jusqu'à votre domicile.