1. Fission nucléaire:
- carburant d'uranium: Le processus commence par l'uranium, un élément radioactif. Dans les réacteurs nucléaires, l'uranium est enrichi pour augmenter la concentration de son isotope fissile, l'uranium-235.
- Absorption des neutrons: Un neutron frappe un atome d'uranium-235, le faisant devenir instable et divisé (fission).
- Libération d'énergie: Ce fractionnement libère une immense quantité d'énergie sous forme de chaleur et plus de neutrons.
- Réaction en chaîne: Les neutrons libérés peuvent déclencher d'autres événements de fission, créant une réaction en chaîne.
2. Transfert de chaleur:
- modérateur et tiges de commande: Le noyau du réacteur utilise un modérateur (généralement de l'eau) pour ralentir les neutrons et les tiges de commande pour absorber les neutrons et réguler la réaction en chaîne.
- Génération de chaleur: L'énergie libérée de la fission réchauffe le modérateur et d'autres composants dans le réacteur.
3. Production de vapeur:
- Échangeur de chaleur: L'eau chaude ou la vapeur du noyau du réacteur circule à travers un échangeur de chaleur, transférant la chaleur vers une boucle d'eau séparée.
- Génération de vapeur: Cette chaleur convertit l'eau dans la boucle secondaire en vapeur sous haute pression.
4. turbine et générateur:
- puissance de vapeur: La vapeur à haute pression entraîne une turbine, une grande machine rotative avec des lames.
- Production d'électricité: La turbine est connectée à un générateur qui convertit l'énergie mécanique de la rotation de la turbine en énergie électrique.
5. refroidissement et condensation:
- Condenseur: Après avoir traversé la turbine, la vapeur est refroidie dans un condenseur, la transformant en eau.
- Eau de refroidissement: L'eau de refroidissement d'une source voisine (rivière, lac ou océan) est utilisée pour refroidir la vapeur dans le condenseur.
6. Distribution de l'électricité:
- Grille de transmission: L'électricité produite est ensuite envoyée au réseau électrique, où elle est distribuée aux maisons, aux entreprises et aux industries.
Points clés:
* pas d'émissions de gaz à effet de serre: Contrairement aux combustibles fossiles, les centrales nucléaires ne libèrent pas de gaz à effet de serre pendant la production d'électricité.
* densité d'énergie élevée: L'uranium a une densité d'énergie très élevée, ce qui signifie qu'une petite quantité de carburant peut produire une grande quantité d'énergie.
* Préoccupations de sécurité: Les centrales nucléaires ont des problèmes de sécurité liés aux déchets radioactifs, aux accidents potentiels et au stockage à long terme du carburant usé.
* Déchets nucléaires: Les tiges de carburant dépensées restent radioactives pendant des milliers d'années, posant un défi pour le stockage et l'élimination sûrs.
* Risques de prolifération: Les technologies d'enrichissement en uranium peuvent être utilisées à des fins pacifiques et militaires, ce qui soulève des préoccupations concernant la prolifération des armes nucléaires.
