Comment est produite l’énergie nucléaire ?
Une centrale nucléaire sert à produire de l’électricité. L’énergie d’une centrale provient de la fission de noyaux d’atomes lourds qui servent de combustible pour la centrale nucléaire. La fission produit de la chaleur qui sert à vaporiser l’eau. Celle-ci entraîne ensuite une turbine qui est liée à un alternateur qui produit alors de l’électricité.
D’où vient l’énergie nucléaire ?
Pour produire de l’électricité il faut une source d’énergie. Dans le cadre des centrales nucléaires, cette source d’énergie est la fission nucléaire. La fission nucléaire est un phénomène spontané ou induit lors duquel le noyau d’un atome se casse généralement en deux noyaux plus petits émettant en même temps de grande quantité d’énergie ainsi que des neutrons.
La fission nucléaire est dite spontané lorsqu’elle n’est pas déclencher par l’absorption d’une particule contrairement à une fission nucléaire induite qui se produit lorsque le noyau d’atome absorbe une particule étrangère (généralement un neutron car électriquement neutre) ce qui le rend instable et le casse.
C’est grâce à la fission nucléaire induite que les centrales nucléaires fonctionnent en effet lorsque qu’un atome fissionne il libère entre autres des neutrons qui vont percuter d’autres noyaux d’atomes les cassant Ce qui va à son tour libérer des neutrons enclenchant dès lors une réaction en chaîne qui s’arrêtera quand il n’y aura plus de matière fissile. En effet pour que la réaction en chaîne se déclenche il faut que le matériau utilisé soit fissile c’est-à-dire que ses atomes subissent la fission nucléaire induite.
Schéma réaction en chaîne fission nucléaire
Comment fonctionne un réacteur nucléaire ?
Un réacteur nucléaire fonctionne en récoltant l’énergie nucléaire produite aux cœur du réacteur par de la matière fissile (combustible) assemblée de telle sorte qu’elle produise une réaction en chaîne contrôlée pour générer un maximum d’énergie sous forme de chaleur tout en évitant que la réaction ne s’emballe.
A quoi sert l’eau dans une centrale nucléaire ?
Cela aurait pour conséquence de fondre le cœur du réacteur qui ne serait plus capable de résister à la température élevée. La chaleur ainsi produite est acheminée hors du cœur du réacteur nucléaire grâce à un fluide liquide ou gaz qui va s’échauffer au contact du combustible puis transmettre cette chaleur à un second circuit au travers duquel circule de l’eau qui va alors absorber la chaleur et s’évaporer, cette vapeur va alors faire tourner une turbine qui va faire tourner un alternateur produisant ainsi de l’électricité, la vapeur une fois passer la turbine va redevenir de l’eau grâce à un troisième circuit d’eau qui la refroidit.
Ce troisième circuit va alors être refroidi aux niveaux des cheminées de la centrale nucléaire: la fumée que l’on peut voir s’échapper est de la vapeur d’eau qui n’a pas réussi à être refroidi, l’eau ainsi refroidi retourne alors dans le circuit.
Image d’une centrale nucléaire
Une centrale nucléaire pollue-t-elle ?
Contrairement à ce que l’on peut penser, les centrales nucléaires ne polluent pas beaucoup. En effet, elles ne rejettent pas de gaz à effet de serre sauf lors de sa construction ou lors de l’acheminement de sont combustible à cause des véhicules.
De plus, les centrales nucléaires rejettent moins de radioactivité dans la nature qu’il n’y a de radioactivité naturelle si bien que l’impact en est pratiquement négligeable.
De plus, les autres déchets radioactifs de la centrale nucléaire qui peuvent contaminer l’environnement sont stockés dans des sites spécialement étudiés pour les contenir, et la majorité de ces déchets ne sont radioactifs qu’à court terme et seulement environ 3% devront être stockés sur de longues périodes. De plus, bien qu’un accident nucléaire grave aurait des conséquences catastrophiques, la probabilité pour qu’il se produise est très faible.