Centrale nucléaire
Centrale nucléaire de Golfech
Généralités
Une centrale nucléaire est une Centrale
électrique, utilisant la fission nucléaire pour produire
de la chaleur, chaleur convertie ensuite en électricité.
Fonctionnement
Schématiquement, une centrale nucléaire de type REP (Réacteur à Eau sous Pression) est formée d'une chaudière nucléaire, le réacteur et, d'une installation thermique qui transforme la
chaleur en électricité,
tout à fait analogue à une centrale thermique classique.
- Pour fonctionner, celle-ci a besoin d'une source chaude et d'une source froide.
- La source chaude est fournie par l'eau du circuit primaire, à environ 300 °C (280 °C en entrée et 320 °C en sortie).
- La source froide est fournie par l'eau d'un cours d'eau ou de la mer, ou bien de l'air ambiant par évaporation dans des tours
aéroréfrigérantes.
- Trois circuits d'eau, sont mis en œuvre :
- Le circuit primaire se trouve dans l'enceinte de confinement. Il transporte de
l'eau liquide sous pression (155 bar en fonctionnement normal), en circuit fermé, qui échange la chaleur entre le réacteur
nucléaire et le générateur de vapeur, l'eau du circuit primaire a comme autre utilité la thermalisation
des neutrons ou modération, sans laquelle les neutrons issus de la réaction nucléaire de fission auraient une vitesse trop
grande pour interagir avec les atomes d'uranium 235.
- Le circuit secondaire, en circuit fermé également,utilise de l'eau comme fluide caloporteur. Il transporte ce fluide du
générateur de vapeur à la turbine, dans laquelle la vapeur se détend, puis au
condenseur où le fluide redevient liquide et, le ramène à l'échangeur de chaleur du réacteur.
- Le circuit de refroidissement assure le refroidissement du condenseur. L'eau est refroidie par un courant d'air dans
une tour aéroréfrigérante d'où une petite partie (1,5 %) de l'eau s'échappe en vapeur en forme de panache blanc. L'eau de
refroidissement peut aussi être échangée directement avec un fleuve ou la mer.
- La turbine entraîne l'alternateur qui produit le courant électrique.
- Une centrale nucléaire comprend généralement plusieurs « tranches » nucléaires. Chaque tranche comprend l'ensemble
de la chaîne de production d'électricité, c'est-à-dire un réacteur nucléaire d'une part, l'échangeur de chaleur au milieu et la
turbine couplée à l'alternateur d'autre part.
- La puissance d'une tranche nucléaire est couramment de 900 à 1 450 mégawatts.
Avantages & Inconvénients
Avantages
- L'avantage actuel des centrales nucléaires est de consommer leur combustible en quantité modeste et dont la terre est assez
abondamment pourvue.
- L'énergie électrique nucléaire présente un coût de production modéré (0,0026 cts d'€/KWh).
- Le fonctionnement des centrales nucléraires ne produit pas d'oxyde de souffre, d'oxyde d'azote, de monoxide de carbone, de
composés organiques volatils et de particules comme le font les centrales thermiques.
- La production d'électricité nucléaire produit extrêmement peu d'émission de gaz à effet de serre
Inconvénients
- Le rendement moyen d'une centrale nucléaire est de l'ordre de 33 %, les 67 % restantes réchauffe de l'eau (fleuves à haut
débit), ou l'air quand il n'y a pas assez d'eau ou qu'elle est déjà trop chaude, des tours aéroréfrigérantes sont installées,
comme on peut le voir sur la photo de la centrale de Golfech.
- Dans certains cas une partie de la chaleur est récupérée pour chauffer des bâtiments ou des serres
d'agriculture.
- Ce rendement est plus faible que dans certaines centrales thermique principalement à cause de la perte due à l'échange
thermique entre circuit primaire et circuit secondaire, conception nécessaire pour isoler la radioactivité du milieu extérieur.
- Le fonctionnement et la maintenance de ces réacteurs produisent de grandes quantités de déchets radioactif qu'il faut recycler.
- Certains matériaux après recyclage ont une période d'émission de radioactivité de plusieurs milliers d'années.
- Le vrais moyen de les recycler serait d'utiliser leur radioactivité résiduelle dans un nouveau type de centrale.
- En attendant des industriels spécialisés les stockent.
- De plus une catastrophe nucléaire est toujours possible: Exemple Tchernobyl.
Les différents type de centrales
- centrale uranium naturel + graphite-gaz
- centrale uranium naturel + eau lourde
- centrale à eau pressurisée (REP) (PWR en anglais) : réacteur nucléaire modéré et refroidi par de l'eau ordinaire sous
pression. Ce type de réacteur constitue l'essentiel du parc actuel : 60 % dans le monde et 80 % en Europe.
- centrale à eau bouillante (REB) : réacteur nucléaire dans lequel est utilisée de l'eau bouillante sous pression pour
extraire la chaleur du réacteur.
- centrale à neutrons rapides
- centrale à caloporteur gazeux
- Sugénérateur (Phoenix)
Les réacteurs du futur
- Génération IV
- EPR (European Pressurised water reactor), réacteur nucléaire de troisième génération.
EDF va implanter un réacteur EPR sur le site de Flamanville, dans la Manche.
- Réacteurs HTR (Réacteur à haute température)
- Réacteurs hybrides
Voir aussi
Liens externes
Page d'accueil
encyclopedie-enligne.com en page d'accueil