Les centrales nucléaires exploitent l’énergie libérée par la division des noyaux atomiques, un processus connu sous le nom de fission nucléaire. Ce processus se déroule à l'intérieur d'un réacteur nucléaire, le cœur de la centrale électrique.
1. Fission nucléaire : Le réacteur contient des barres de combustible à l'uranium. Lorsqu’un neutron frappe un atome d’uranium, il divise l’atome en deux atomes plus petits, libérant ainsi une quantité importante d’énergie et des neutrons supplémentaires. Ce processus crée une réaction en chaîne, entretenant la fission et libérant une énorme quantité de chaleur.
2. Transfert de chaleur : La chaleur générée par la fission nucléaire est transférée à un liquide de refroidissement, généralement de l'eau. L'eau chauffée est ensuite pompée à travers un échangeur de chaleur, où elle transfère sa chaleur vers une deuxième boucle d'eau, empêchant ainsi la contamination radioactive de la turbine.
3. Génération de vapeur : L’eau chauffée dans la boucle secondaire se transforme en vapeur qui entraîne les turbines.
4. Production d'électricité : Les turbines en rotation font tourner un générateur électrique, convertissant l'énergie mécanique en énergie électrique.
5. Refroidissement et sécurité : Après avoir traversé la turbine, la vapeur est condensée en eau dans un condenseur. L'eau de refroidissement du condenseur provient souvent d'une rivière ou d'un lac à proximité.
Combustible usé et sécurité
Les barres de combustible usé, hautement radioactives, sont stockées sur place dans des piscines d'eau ou dans des fûts de stockage à sec. L'élimination sûre du combustible usé reste un défi important pour l'industrie nucléaire. Des systèmes de sécurité à plusieurs niveaux sont utilisés pour prévenir les accidents, notamment des bâtiments de confinement et des systèmes de refroidissement d'urgence du cœur.
L’énergie nucléaire constitue une source d’énergie fiable et sans émissions. Cependant, les risques d'accidents, les déchets radioactifs à vie longue et les risques de prolifération associés aux matières nucléaires présentent des défis et des débats permanents autour de leur utilisation.
