Centrale nucléaire

Les centrales nucléaires

Quelques données

Un seul réacteur nucléaire 900 MW produit environ 500 000 MWh. Avec 56 réacteurs répartis en 18 centrales, le nucléaire représente environ 75% de l'électricité en France.La durée de vie d'une centrale est estimée à 40 ans. Enfin, son rendement est de 33%.

Salle des machines

Bâtiment du réacteur

Machine à vapeur

Condenseur

Circuit de refroidissement

Circuit secondaire

Circuit primaire

Déchets nucléaires

Il existe trois catégories de déchets nucléaires. Les déchets A, B ou C, du moins au plus radioactif.

Le problème survient alors quand nous devons les stocker. Ou pouvons-nous le faire ?

Déchet CUranium après combustion

Déchet BTube d'uranium

Déchet ACombinaison ouvrier

Déchets nucléaires

Actuellement, ils sont disposés dans des hangars. Ou bien enterrés. Nous devons maintenant attendre que leur radioactvité se dissipe.

Cependant, ce stockage comporte plusieurs problèmes.

Déchets nucléaires

En effet, si les déchets sont mal entretenus, ceux-ci peuvent fuiter sous forme liquide ou gazeuse. Ils pourraient ainsi irradié notre atmosphère ou bien nos nappes phréatiques. Le stockage risque également de devenir de plus en plus difficile, nous pourrions manquer de place à l'avenir.

Présuriseur

Le présuriseur est indispensable au circuit primaire. C'est lui qui va permettre une augmentation de la pression à 155 bars, afin que l'eau puisse monter à 320 degré sans s'évaporer.

Tour de refroidissement

Les tours de refroidissement sont les sorties du circuit de refroidissement. Elles servent à garder le maximum d'eau possible pour la réutiliser plus tard. On peut voir sur l'image suivant tout les ventilateurs cherchant à condenser le plus d'eau possible

Intérieur d'une tour de refroidissement

Tour de refroidissement

Alors, ce qui s'échappe des tours de refroidissements n'est en aucun cas polluant puisqu'il s'agit de vapeur d'eau.

Alternateur

La centrale nucléaire se base sur le principe de l'alternateur et de l'induction électromagnétique.

Alternateur

La bobine récupère de l'électriité grâce à l'induction électromagnétique

L'aimant tourne

Alternateur

Le même système est donc utilisé en bien plus grand

Turbine

Pour faire fonctionner l'alternateur, nous avons besoin d'une turbine pour créer un mouvement

Turbine

On peut faire tourner une turbine de différente façon, comme l'eau ou le vent.Les centrales nucléaires utilisent la vapeur

Réacteur

Le réacteur est l'élément qui génère de l'energie thermique dans le circuit primaire. Mais que se passe-t-il à l'intérieur ?

Réacteur

L'atome est détruit et libère de nouveaux neutrons, des rayonements nucléaires, et de l'energie thermique

On utilise le principe de la fission nucléaire :

Neutron :(Déplacez vers l'atome)

Atome d'uranium :

Réacteur

Nous venons de voir la fission nucléaire d'un atome d'uranium 235. Cependant, il n'est présent qu'en faible quantité dans l'uranium, où l'on trouve en majorité de l'uranium 238.

Neutron :(Déplacez vers l'atome)

Atome d'uranium 238 :

L'uranium 238 n'est pas fissible et ne peut donc pas réaliser la fission nucléaire contrairement au 235.Cependant, l'uranium 238 devient du plutonium après combustion, plutonium qui est fissible.

Les avantages du nucléaire

- La puissance d'une centrale électrique est énorme et représente la grande majorité de notre electricité en France. Sa puissance surpasse alors largement tout les autres moyens de production. - Elles n'émettent pas de CO2 et ne polluent donc pas notre atmosphère. Elle est donc une source d'énergie propre sur le court et moyen terme.

Les désavantages du nucléaire

- Le nucléaire est une source d'énergie non renouvlable. - Le stockage des déchets nucléaires est difficile et risqué. - Risque d'accident nucléaire menant à des catastrophes (Tchernobyl, Fukushima). Même si les centrales nucléaires sont assez sécurisées.

Fin du cours Début des exercices !

Exercice 1

Exercice 2

1. La fission nucléaire est la destruction d'un atome, que l'on provoque en lui envoyant un neutron. L'atome libère alors des neutrons, de l'energie thermique et des rayonnements nucléaires 2. Un matériau fissible est un matériau pouvant subir la fission nucléaire. Un matériau non fissible ne peut pas. 3. La pression est de 155 bars. Cela permet à l'eau de monter jusqu'à 320 degrés sans quelle celle-ci ne s'évapore. 4. Le circuit de refroidissement permet de condenser l'eau du circuit secondaire à la sortie de la turbine. Les tours de refroidissement libérent l'eau du circuit de refroidissement qui s'évapore, et non du CO2. 5. Pour : - La puissance d'une centrale électrique est énorme et représente la grande majorité de notre electricité en France. Sa puissance surpasse alors largement tout les autres moyens de production. - Elles n'émettent pas de CO2 et ne polluent pas notre atmosphère. Elle est donc une source d'énergie propre sur le court et moyen terme. Contre : - Le nucléaire est une source d'énergie non renouvlable. - Le stockage des déchets nucléaires est difficile et risqué. - Risque d'accident nucléaire menant à des catastrophes (Tchernobyl, Fukushima).

Exercice 3

Pertes :Energie thermique

Pertes :Energie thermique

Turbine

Réacteur

Machine à vapeur

Alternateur

Energie électrique

Energie thermique

Energie mécanique

Energie mécanique