b) Le fonctionnement d'une centrale nucléaire nucléaire

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Les réacteurs électronucléaires ont pour but de déclencher et de contrôler des réactions nucléaires de fission, et d’utiliser la chaleur qu’elles dégagent pour produire de l’électricité, via une turbine et un générateur. Une centrale nucléaire est ainsi constituée de deux parties :

  • une partie non-nucléaire, avec notamment la salle des machines (qui contient principalement une ligne d’arbre comprenant les différents étages de la turbine à vapeur ainsi que l’alternateur et le condenseur). Dans cette partie conventionnelle, semblable à celle utilisée dans les centrales thermiques classiques (fonctionnant au gaz, charbon ou fioul), s’écoule un circuit d’eau, cette dernière étant d’abord évaporée (par absorption de la chaleur préalablement produite dans la zone nucléaire), puis elle entraîne une turbine (couplée à un générateur produisant ainsi l’électricité), et enfin condensée (échange avec un refroidisseur : rivière, mer, ou atmosphère via une tour aéroréfrigérante). C’est dans cette partie que l’énergie calorifique dégagée par la fission nucléaire est transformée en énergie mécanique (turbine) puis en énergie électrique (alternateur).
  • la zone nucléaire (dans le bâtiment réacteur), où ont lieu les réactions nucléaires, qui produisent la chaleur transférée au circuit d’eau utilisé pour la production d’électricité et qui vient d’être décrit.

Dans cette zone nucléaire, un "combustible" subit une réaction en chaîne, contrôlée, de fission nucléaire. La chaleur dégagée y est transportée grâce à un "fluide caloporteur". La réaction est contrôlée par des absorbants neutroniques (bore, gadolinium, cadmium...) présents dans les barres de contrôle ou dans le fluide caloporteur.

La puissance d'un réacteur nucléaire est exprimée en MWe (MégaWatts électriques), correspondant à la puissance électrique fournie à la sortie du réacteur. Cette puissance est parfois exprimée en MWth (MégaWatts thermiques), la puissance primaire utilisée en entrée du réacteur, avant sa transformation en électricité avec une perte très importante en chaleur inutilisée. 

Un MW (mégawatts) = un million de watts = mille kW (kiloWatts) 
Un GWh (gigawatts-heures) = un milliard de Wh = un million de kWh. 
Un TWh (térawatts-heures) = un milliard de kWh

Pour mieux comprendre : http://www.physagreg.fr/animations/animation-centrale-nucleaire.swf

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