Qu’est-ce qu’une centrale nucléaire et comment fonctionne-t-elle ?

Le nucléaire représente la troisième source de production d’énergie électrique dans le monde derrière le fioul et le charbon. À la fin de l’année 2019, 443 réacteurs nucléaires assuraient cette production d’électricité. Ces centrales nucléaires sont réparties dans 30 pays à travers le monde. Dans ce dossier, nous vous expliquons ce que c’est qu’une centrale nucléaire, et son fonctionnement.

Qu’entend-on par centrale nucléaire ?

Une centrale nucléaire est une usine qui se consacre exclusivement à la production de l’énergie électrique. La centrale est composée d’une chaudière qui assure la production de la vapeur nécessaire à cette production d’électricité. En effet, la chaudière contient un ou plusieurs réacteurs nucléaires ayant pour source d’énergie un combustible nucléaire.

Toutes les centrales nucléaires ne produisent pas l’énergie électrique à la même échelle. Cette production que l’on pourrait qualifier de puissance électrique est exprimée en mégawatts. Elle dépend principalement du nombre et du type de réacteurs en fonctionnement sur le site. Voici quelques technologies de réacteurs nucléaires civils :

Centrale nucléaire de Tihange en Belgique
Centrale nucléaire de Tihange en Belgique

Comment fonctionne une centrale nucléaire ?

Une centrale nucléaire fonctionne un peu à l’image d’une centrale thermique classique. L’eau est d’abord transformée en vapeur. Seul le chauffage rend possible cette transformation. Pour chauffer cette eau, les scientifiques utilisent de l’uranium. En effet, des barres d’uranium sont disposées de part et d’autre à l’intérieur du réacteur.

Celles-ci sont bombardées par de minuscules particules appelées neutrons. Sous l’effet de ce bombardement, les atomes qui composent l’uranium se cassent : c’est la fission nucléaire. Cette cassure de l’uranium libère de la radioactivité et une grande quantité de chaleur.

La chaleur produite est ensuite utilisée pour chauffer l’eau qui circule dans un circuit primaire. Lequel à son tour va chauffer l’eau qui circule dans un circuit secondaire. Pour rappel, ces deux circuits susmentionnés sont fermés. Sous l’effet de la chaleur, l’eau de ce circuit se transforme alors en vapeur, entraînant ainsi des turbines qui font tourner un alternateur. Il s’en suit alors la production d’électricité.

Cette vapeur est aussitôt refroidie grâce à un troisième circuit. À l’intérieur de celui-ci, circule également de l’eau pompée soit dans la mer soit dans un fleuve. Au passage, une partie de cette eau de refroidissement se trouve au-dessus des tours aéroréfrigérantes sous forme de vapeurs.

Par ailleurs, pour fonctionner, la centrale nucléaire doit également pomper une grande quantité d’eau douce. Cette eau assure principalement le refroidissement du cœur du réacteur lorsque la centrale est à l’arrêt. Cependant, elle sert également à refroidir certains systèmes et locaux du site industriel en question.

Vous vous demandez certainement pourquoi assurer le refroidissement bien que la centrale soit à l’arrêt. La raison est que même à l’arrêt, la centrale nucléaire produit de la chaleur. Par conséquent, vous l’aurez compris, la défaillance de l’un de ces deux refroidissements compromet la sûreté de la centrale.

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