1. Fission nucléaire:
* le cœur du réacteur: Le cœur d'une centrale nucléaire contient des tiges de carburant, généralement enrichies d'uranium.
* Réaction en chaîne: Les neutrons bombardent les atomes d'uranium, les faisant se séparer (fission). Cela libère d'énormes quantités d'énergie en tant que chaleur et plus de neutrons. Ces neutrons continuent la réaction en chaîne, divisant plus d'atomes d'uranium.
* Réaction contrôlée: La réaction est contrôlée par des tiges de commande en matériaux qui absorbent les neutrons, ralentissant le processus de fission.
2. Transfert de chaleur et production de vapeur:
* Échangeur de chaleur: La chaleur générée par le processus de fission est transférée dans une boucle d'eau séparée appelée système de liquide de refroidissement principal.
* Génération de vapeur: Cette eau chauffée est ensuite utilisée pour créer de la vapeur dans une boucle d'eau secondaire.
3. Turbine à vapeur et générateur:
* rotation de la turbine: La vapeur à haute pression entraîne une turbine, qui est essentiellement une grande roue de rotation avec des lames.
* Production d'électricité: L'arbre de turbine tournante est connecté à un générateur. Lorsque la turbine tourne, le générateur produit de l'électricité par induction électromagnétique.
4. Tours de refroidissement:
* condensation et réutilisation: La vapeur qui a traversé la turbine est refroidie et condensée dans l'eau dans les tours de refroidissement. Cette eau est ensuite réutilisée dans le processus de génération de vapeur.
Points clés:
* pas d'émissions: Les centrales nucléaires ne produisent pas de gaz à effet de serre comme le dioxyde de carbone, ce qui en fait une source d'énergie à faible teneur en carbone.
* densité d'énergie élevée: L'uranium est très dûment à l'énergie, ce qui signifie qu'une petite quantité peut produire beaucoup d'énergie.
* Préoccupations de sécurité et de déchets: Les centrales nucléaires ont besoin de mesures de sécurité sophistiquées pour prévenir les accidents, et la gestion des déchets nucléaires reste un défi important.
Dans l'ensemble, les centrales nucléaires exploitent l'énergie libérée de la fission nucléaire pour produire de l'électricité à travers une série de transfert de chaleur et de processus mécaniques.
