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  • Publié le : 30 décembre 2010
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Les Centrales Nucléaires

Définition: Une centrale nucléaire est une usine de production d'électricité. Elle utilise pour cela la chaleur libérée par l'uranium qui constitue le "combustible nucléaire". L'objectif est de faire chauffer de l'eau afin d'obtenir de la vapeur. La pression de la vapeur permet de faire tourner à grande vitesse une turbine, laquelle entraîne un alternateur qui produitde l'électricité.
Ce principe de fonctionnement est le même que celui qui est utilisé dans les centrales thermiques classiques fonctionnant avec du charbon, du pétrole ou du gaz… à cette différence que le combustible utilisé comme source de chaleur est constitué par l'uranium.

Principe de fonctionnement:

1.Cœur du réacteur 5.Générateur de vapeur 9.Turbine
2.Circuit primaire6.Condenseur 10.Alternateur
3.vapeur d'eau 7.Pompes 11.Mur en béton
4.Pressuriseur 8.Eau froide 12.Réacteur


13.Barres de graphites
14.Sortie d'électricité




Le processus de production d'électricité dans une centrale nucléaire à eau sous pression:

Dans les centrales nucléaires françaises, relevant de la filière à eau sous pression, la production d'électricité, ainsi que lerefroidissement et l'évacuation de la chaleur, s'effectuent selon le processus suivant :

Schéma de fonctionnement d'un Réacteur à Eau sous Pression

Circuit primaire : pour extraire la chaleur

Circuit primaire : pour extraire la chaleurL'uranium, légèrement "enrichi" dans sa variété - ou "isotope"- 235, est conditionné sous forme de petites pastilles. Celles-ci sont empilées dans des gainesmétalliques étanches réunies en assemblages. Placés dans une cuve en acier remplie d'eau, ces assemblages forment le cœur du réacteur. Ils sont le siège de la réaction en chaîne, qui les porte à haute température. L'eau de la cuve s'échauffe à leur contact (plus de 300°C). Elle est maintenue sous pression, ce qui l'empêche de bouillir, et circule dans un circuit fermé appelé circuit primaire.Circuit secondaire : pour produire la vapeur

L'eau du circuit primaire transmet sa chaleur à l'eau circulant dans un autre circuit fermé : le circuit secondaire. Cet échange de chaleur s'effectue par l'intermédiaire d'un générateur de vapeur. Au contact des tubes parcourus par l'eau du circuit primaire, l'eau du circuit secondaire s'échauffe à son tour et se transforme en vapeur. Cette vapeurfait tourner la turbine entraînant l'alternateur qui produit l'électricité. Après son passage dans la turbine, la vapeur est refroidie, transformée en eau et renvoyée vers le générateur de vapeur pour un nouveau cycle.

Circuit de refroidissement : pour condenser la vapeur et évacuer la chaleur

Pour que le système fonctionne en continu, il faut assurer son refroidissement. C'est le butd'un troisième circuit indépendant des deux autres, le circuit de refroidissement. Sa fonction est de condenser la vapeur sortant de la turbine. Pour cela est aménagé un condenseur, appareil formé de milliers de tubes dans lesquels circule de l'eau froide prélevée à une source extérieure : rivière ou mer. Au contact de ces tubes, la vapeur se condense pour se transformer en eau. Quant à l'eau ducondenseur, elle est rejetée, légèrement échauffée, à la source d'où elle provient. Si le débit de la rivière est trop faible, ou si l'on veut limiter son échauffement, on utilise des tours de refroidissement, ou réfrigérantes. L'eau échauffée provenant du condenseur, répartie à la base de la tour, est refroidie par le courant d'air qui monte dans la tour. L'essentiel de cette eau retourne vers lecondenseur, une petite partie s'évapore dans l'atmosphère, ce qui provoque ces panaches blancs caractéristiques des centrales nucléaires.

Le pilotage d'une tranche nucléaire

Une "tranche" nucléaire est l'ensemble constitué du réacteur et du système de production d'électricité qui lui est associé : la turbine et l'alternateur. Dans presque tous les cas, une centrale comporte plusieurs...
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