A quoi sert une centrale nucléaire ?
Une centrale nucléaire est une usine qui permet de produire de l’électricité. Le fonctionnement d’une centrale nucléaire dépend d’un combustible : l’uranium, dont le minerai est contenu dans le sous-sol de la Terre. L’énergie est produite grâce à la chaleur dégagée par la fission d’atomes d’uranium : en faisant exploser un noyau d’atome, on produit une grande quantité d’énergie, qui est ensuite récupérée pour produire de l’électricité.
Les centrales nucléaires peuvent produire une grande quantité d’électricité avec une quantité relativement faible de combustible. Il s’agit de la source d’électricité la plus importante dans le monde : elles contribuent à la production à hauteur de 70% en France et 10% au niveau mondial.
Comment fonctionne une centrale nucléaire ?
Quel est exactement le fonctionnement d’une centrale nucléaire ? Il s’articule autour de trois circuits qui sont étanches les uns par rapport aux autres :
Le circuit primaire
La fission nucléaire du combustible dans le réacteur produit une quantité de chaleur très importante. Cette chaleur est transférée à l’eau du circuit primaire, qui la transporte en dehors du réacteur. L’eau est alors maintenue sous pression pour éviter qu’elle ne bouille et ne se transforme en vapeur. C’est ce circuit fermé que l’on appelle circuit primaire.
Le circuit secondaire
Le circuit primaire est relié par un générateur de vapeur à un deuxième circuit fermé : c’est le circuit secondaire. L’eau chaude du circuit primaire chauffe l’eau du circuit secondaire, qui se transforme en vapeur. La vapeur sous pression fait alors tourner une turbine, qui entraîne un alternateur. L’alternateur, quant à lui, produit un courant électrique alternatif grâce à l’énergie fournie par la turbine. Un transformateur augmente la tension du courant électrique produit par l’alternateur, ce qui le rend plus facile à transporter.
Le circuit de refroidissement
Le troisième circuit de refroidissement permet de transformer la vapeur du circuit secondaire en eau : c’est ce qu’on appelle le condenseur. La vapeur est refroidie par de l’eau froide qui provient de la mer ou d’un fleuve. En l’absence d’un cours d’eau, l’eau du condenseur peut être refroidie par des tours aéroréfrigérantes, qui utilisent l’air pour évacuer la chaleur.
Assurer le bon fonctionnement d’une centrale nucléaire
Les centrales nucléaires sont des installations complexes. Pour garantir la sécurité des personnes et l’efficacité des équipements, un entretien minutieux et une surveillance rigoureuse s’imposent. Voici quelques points spécifiques à prendre en compte pour assurer le bon fonctionnement d’une centrale nucléaire :
L’entretien préventif
Réalisé à intervalles réguliers, il permet de prévenir les défaillances des équipements. Il implique des tâches comme la lubrification des pièces mécaniques, le remplacement des pièces d’usure, la vérification des systèmes de sécurité…
L’entretien curatif
Il intervient en cas de défaillance d’un équipement. Des réparations ou le remplacement d’équipements défectueux peuvent être réalisés. Des mesures de sécurité peuvent également être mises en place.
Le plan d’urgence
Il s’agit d’un document qui définit les actions à mener en cas d’incident ou d’accident dans une centrale nucléaire. Il doit décrire l’incident ou l’accident, les mesures pour limiter ses effets, les actions pour protéger les personnes et les procédures de communication publique.
Le contrôle de la réaction en chaîne
La sécurité de la centrale doit impérativement être garantie. Le contrôle de la réaction en chaîne est assuré par des barres de contrôle qui absorbent les neutrons et ralentissent la réaction en chaîne.
Le refroidissement du combustible nucléaire
C’est également un point essentiel pour éviter la fusion du cœur du réacteur. Il est assuré par un circuit d’eau qui circule autour du cœur et le refroidit. La brumisation peut être utilisée pour améliorer l’efficacité du circuit d’eau de refroidissement.
Le confinement de la radioactivité
Pour protéger les personnes et l’environnement, le contrôle de la radioactivité est indispensable. Il est assuré par une enceinte en béton armé qui entoure le réacteur et le combustible nucléaire. Cette enceinte est conçue pour résister à des événements extrêmes (ex : tremblement de terre).
