Pour le bon fonctionnement des activités dans le monde, la production de certaines énergies s’avère très importante. Ainsi, parmi ces énergies, nous avons l’énergie électrique. L’énergie électrique est l’une des énergies dont la production est très sollicitée. Cette production d’énergie se fait diverses manières, dont les centrales nucléaires.
Qu’est-ce qu’une centrale nucléaire ?
La centrale nucléaire est un site destiné à la production de l’énergie électrique. Elle dispose d’une chaudière qui est constituée à son tour d’un ou plusieurs réacteurs de type nucléaire. Ces réacteurs sont alimentés par du combustible nucléaire. Selon le nombre et le type de réacteurs qui sont présents sur le site, la centrale peut avoir une capacité allant de quelques mégawatts à plusieurs gigawatts. Une centrale nucléaire produit de l’énergie en scindant des noyaux lourds. Cela libère de la chaleur. Cette chaleur est d’abord utilisée pour évaporer de l’eau, comme dans une centrale thermique classique. La vapeur actionne des turbines reliées à des générateurs, qui produisent à leur tour de l’électricité.
Les réacteurs d’une centrale nucléaire : les différents types
Les centrales nucléaires sont constituées de plusieurs éléments et compartiments très importants. Parmi ces éléments importants, nous avons les réacteurs. Ces derniers existent sous plusieurs types. Il y a les réacteurs à eau bouillante, les réacteurs à neutrons rapides, réacteurs à eau pressurisée, les réacteurs à eau lourde et enfin les réacteurs caloporteurs gaz.
Les réacteurs à eau bouillante
Dans le cas des réacteurs à eau bouillante, le liquide de refroidissement utilisé est de l’eau, mais il n’est pas sous pression. L’ébullition a lieu à la pression atmosphérique, et l’uranium de type enrichi est le combustible utilisé.
Les réacteurs à neutrons rapides
Les réacteurs à neutrons rapides sont des réacteurs qui n’utilisent pas de résonateurs, et tentent de mieux exploiter les propriétés du carburant. Le liquide de refroidissement est un métal de type liquide ou un gaz, et l’uranium à caractère enrichi ou le plutonium sont les combustibles utilisés. Ils peuvent produire des matières fissiles et sont donc appelés « réacteurs surgénérateurs ».
Les réacteurs à eau sous pression
Ce type de réacteur utilise de l’eau, mais de l’eau pressurisée. Cette eau agit à la fois comme un réfrigérant et comme un améliorant. Ici aussi, l’uranium de type enrichi est le combustible utilisé.
Les réacteurs à eau lourde
Dans le cas de ces types de réacteurs, l’eau lourde agit comme réfrigérant et comme modérateur. Les réacteurs à eau lourde présentent des caractéristiques qui garantissent l’applicabilité et le potentiel à long terme de la technologie, comme la bonne stabilité neutronique de l’eau lourde utilisée comme modérateur, la séparation du caloporteur principal et du modérateur, la conception simple des assemblages combustibles, les composants modulaires et les éléments de refroidissement passifs. À ce niveau, le combustible utilisé est de l’uranium naturel.
Les réacteurs à caloporteurs gaz
Les réacteurs caloporteurs gaz sont des réacteurs refroidis par gaz. Ici, le liquide utilisé pour le refroidissement est de l’hélium. Lorsque ce combustible est porté à haute température, il peut être utilisé directement dans la turbine sans avoir besoin d’un échange thermique au préalable. Ces réacteurs ont une particularité. Ils peuvent fonctionner avec des neutrons rapides.
Production de l’électricité dans une centrale nucléaire : les diverses étapes
Le but d’une centrale nucléaire est la production massive de l’énergie électrique. Ainsi, pour le faire, il existe plusieurs étapes à suivre. Au cours de cette production, nous pouvons distinguer trois types de circuits.
Le circuit primaire
Dans un réacteur, une grande quantité de chaleur est libérée lorsque les atomes d’uranium se désintègrent. La température de l’eau circulant autour du réacteur est portée par cette chaleur.
Le circuit secondaire
La boucle primaire est reliée par un générateur de vapeur à une deuxième boucle fermée, appelée boucle secondaire. À l’aide de l’eau du circuit primaire, une vapeur est produite en chauffant l’eau du second circuit. Cette vapeur exerce une certaine pression qui anime une turbine. Celle-ci anime à son tour un générateur. Le transformateur augmente la tension de l’électricité produite par le générateur afin qu’elle puisse être plus facilement transmise par les lignes à haute tension.
Le circuit de refroidissement
Le circuit de refroidissement fournit de l’eau froide au condenseur. Cette eau est obtenue à partir d’une rivière ou de la mer. Selon le type de réacteur, l’eau peut être renvoyée à la source à une température légèrement supérieure ou refroidie puis renvoyée dans le circuit de refroidissement. Ainsi, par ces trois types de circuits, à l’intérieur des centrales nucléaires, l’énergie électrique est produite. Ces trois circuits constituent un ensemble scellé. L’un ne peut être fonctionnel sans l’autre. Il s’agit donc de toute une chronologie.
Ainsi, une centrale nucléaire est un grand site industriel destiné à la production de l’énergie électrique. Cette centrale est composée de plusieurs éléments importants, dont les réacteurs. Ainsi, à l’aide des réacteurs nucléaires, l’électricité est produite après le suivi de quelques étapes regroupées entre elles.