A travers cet article « hors série », je souhaite proposer aux lecteurs une petite explication sur comment fonctionne une centrale nucléaire, ce qui fait partie de mon métier. Mon but n’est pas de donner un point de vue sur « c’est bien », « c’est mal » ou de lancer une polémique. Mon objectif est de vous donner des éléments techniques simples et vérifiables pour comprendre ce qu’on lit régulièrement dans les journaux.
Comment fabrique t-on de l’énergie ?
Sur un vélo, la rotation de la roue entraine une dynamo, qui fabrique de l’électricité grâce à des phénomènes électromagnétiques.
Dans une centrale, c’est exactement le même principe : la rotation d’une turbine à vapeur entraine un alternateur qui, lui, fabrique l’électricité. Toutes les centrales, qu’elles soient nucléaires, à gaz, charbon fonctionnent sur ce principe. Exception : les centrales hydroélectriques (barrages) qui utilisent des turbines à eau.
Quelques chiffres : la vapeur est envoyée à un débit de 5400 tonnes par heure. Température : 270°C, et pression d’environ 55 bars. Elle vient ainsi pousser sur les ailettes de la turbine, elle même reliée à l’alternateur.
L'alternateur
L'alternateur
La turbine
D’ou vient la vapeur qui alimente la turbine?
La vapeur provient de ce qu’on appelle un générateur de vapeur (GV). Le principe : on lui envoie de l’eau dite secondaire, il la chauffe et la transforme en vapeur. Vapeur qui va ensuite alimenter la turbine.
un générateur de vapeur
Une centrale nucléaire comporte 3 voire 4 générateurs de vapeurs, chacun alimentés constamment avec 1 800 tonnes d’eau par heure (de manière à rendre 5400 tonnes de vapeur par heure).
Pour chauffer cette eau secondaire, le générateur de vapeur utilise une eau primaire, elle même encore plus chaude. Elle entre aux alentours de 323°C, et 155 bars de pression. Malgré cette température la forte pression qui règne maintient l’eau liquide, c’est le principe de la cocotte minute. Cette eau est dite primaire, puisque c’est elle qui est directement en contact avec le coeur du réacteur. L’eau secondaire n’est jamais en contact avec l’eau primaire, seulement avec les tubes qui la contiennent. Cela garantit une partie du confinement.
Un générateur de vapeur
La partie nucléaire
Le rôle du réacteur nucléaire est de chauffer l’eau primaire de 286°C à 323°C. A l’intérieur se trouve l’uranium, contenu dans des gaines métalliques. Par réaction de fission, l’uranium chauffe, faisant ainsi chauffer l’eau primaire qui va être acheminée dans le générateur de vapeur.
Cuve contenant le coeur du réacteur
Un assemblage. A l'intérieur des tubes se trouve l'uranium
Un réacteur : une cuve en partie chargée d'assemblages
Récapitulons
Quelques a cotés
Un réacteur nucléaire doit toujours être immergé en eau pour être refroidi. Même lorsqu’il est à l’arrêt (= plus de fissions nucléaires), il continue tout de même à dégager de la chaleur par désintégration des produits de fission. Si cette chaleur n’est pas évacuée le réacteur, même s’il est à l’arrêt, peut se mettre à chauffer et fondre. On parle alors de fusion.
A ne pas confondre avec la fusion nucléaire qui consiste à fusionner ensemble deux atomes. Dans ce cas, la fusion est simplement le passage de l’état solide à l’état liquide de l’uranium contenu dans le coeur du réacteur.
Pour éviter d’en arriver à ces extrémités, des systèmes dits de sauvegarde sont mis en place. Ils permettent d’acheminer de l’eau jusqu’au réacteur et de la refroidir. Ces systèmes sont alimentés soit électriquement, soit par de la vapeur, notamment les pompes.
En temps normal, la centrale est capable d’alimenter elle même ses propres matériels en électricité. Après tout, elle est là pour produire de l’électricité. Lorsque le réacteur est à l’arrêt, c’est le réseau électrique qui alimente les matériels. En cas de panne, chaque réacteur dispose de deux moteurs diesels qui peuvent démarrer à tout instant pour fournir de l’électricité aux matériels les plus importants, notamment les systèmes de sauvegarde.
Voilà de façon condensée de quoi avoir des éléments pour mieux appréhender les débats autour du sujet. Je le répète, mon but n’est pas d’influencer l’opinion de quelque manière que ce soit. Simplement d’apporter des éléments techniques pour avoir plus de billes sur le sujet.
Vous voulez en savoir plus? N’hésitez pas à laisser un commentaire!
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