1. Fission nucléaire:
* carburant: Le combustible nucléaire le plus courant est l'uranium-235.
* Réaction en chaîne: Les atomes d'uranium sont bombardés de neutrons, les faisant se diviser (fission). Ce processus libère une énorme quantité d'énergie et plus de neutrons, ce qui provoque ensuite d'autres réactions de fission, créant une réaction en chaîne.
* Contrôle: La réaction en chaîne est contrôlée par l'insertion et l'élimination des tiges de commande en matériaux absorbant les neutrons comme le cadmium ou le bore.
2. Génération de chaleur:
* Core du réacteur: Le processus de fission se déroule dans un noyau de réacteur, où le carburant est disposé selon un motif spécifique.
* Transfert de chaleur: La chaleur générée par la fission est transférée dans un liquide de refroidissement (généralement de l'eau).
3. Production de vapeur:
* Générateur de vapeur: Le liquide de refroidissement chaud est utilisé pour chauffer l'eau dans un générateur de vapeur, le transformant en vapeur.
4. Fonctionnement de la turbine:
* turbine: La vapeur à haute pression entraîne une turbine, qui est une machine rotative.
5. Action du générateur:
* générateur: La turbine est connectée à un générateur électrique, qui convertit l'énergie mécanique en électricité.
Types de centrales nucléaires:
* réacteurs à eau sous pression (PWR): Le type le plus courant, où l'eau est maintenue sous haute pression pour éviter l'ébullition.
* réacteurs à eau bouillante (BWR): L'eau peut bouillir dans le noyau du réacteur, créant directement de la vapeur.
* réacteurs Candu: Utilisez du carburant d'uranium naturel et de l'eau lourde comme liquide de refroidissement et modérateur.
* Réacteurs à neutrons rapides: Utilisez un type de processus de fission différent, permettant d'utiliser le plutonium et le thorium comme carburant.
Avantages de l'énergie nucléaire:
* Émissions de gaz à effet de serre faible: Les centrales nucléaires n'émettent pas de gaz à effet de serre pendant le fonctionnement.
* densité d'énergie élevée: Une petite quantité de combustible nucléaire peut produire une énorme quantité d'énergie.
* puissance de base fiable: Les centrales nucléaires peuvent fonctionner en continu, fournissant une source d'électricité fiable.
Inconvénients de l'énergie nucléaire:
* Déchets nucléaires: Les déchets nucléaires sont radioactifs et nécessitent un stockage à long terme.
* Préoccupations de sécurité: Les accidents des centrales nucléaires peuvent avoir des conséquences catastrophiques.
* Risque de prolifération: La technologie pour l'énergie nucléaire pourrait être utilisée pour le développement d'armes.
Conclusion:
L'énergie nucléaire offre une source d'énergie puissante et faible en carbone. Cependant, il est important de relever les défis liés à l'élimination des déchets, à la sécurité et à la prolifération pour assurer son développement durable et responsable.
