L’énergie nucléaire : principes et fonctionnement

L’énergie nucléaire est un des moyens de production d’électricité en France, avec les barrages, les éoliennes, les combustibles, les panneaux solaires… L’énergie nucléaire a une très grande importance en France, puisqu’elle assure près de 80% de la production d’électricité.

Fonctionnement d’une centrale nucléaire

La fission

Pour produire de l’énergie nucléaire, on utilise aujourd’hui la fission, qui consiste à bombarder le noyau d’atomes lourds avec des neutrons. Cette action a une chance de scinder le noyau en deux, et de relâcher des neutrons qui vont à leur tour percuter d’autres noyaux d’atomes, produisant ainsi une réaction en chaîne. Pour chaque éclatement d’atome, une quantité importante d’énergie et de chaleur est produite. Dans un réacteur, la réaction en chaîne est lente et contrôlée afin que l’énergie dégagée ne soit pas trop importante (par opposition aux bombes nucléaires ou la réaction n’est pas contrôlée). Pour cela, on utilise des absorbants neutroniques comme le bore, le gadolinium ou le cadmium, qui vont venir récupérer ces neutrons volatils.

l'énergie nucléaire est créée dans une centrale électrique

Centrale électrique de Nogent-sur-Seine

Récupération de l’énergie nucléaire

Pour récupérer la chaleur produite par la fission, on utilise un fluide caloporteur qui va circuler en boucle dans le circuit primaire, en passant par le réacteur. Le fluide va donc atteindre une température élevée, grâce à la fission nucléaire. Ce fluide va rester en circuit fermé, mais il va circuler à l’intérieur d’un autre circuit constitué d’eau : le circuit secondaire. L’eau va donc elle aussi monter en température, pour atteindre l’état gazeux. Cette vapeur d’eau va passer dans des turbines pour les entraîner, puis entrer en contact avec le circuit de refroidissement. Ce troisième circuit communique avec l’extérieur, une rivière par exemple, pour descendre en température. La vapeur d’eau, au contact du circuit de refroidissement, va se transformer à nouveau en liquide, puis continuer son cycle.

Transformation en électricité

La vapeur d’eau entraînant les turbines, ces dernières peuvent entraîner à leur tour un alternateur, qui va permettre de transformer l’énergie nucléaire en énergie mécanique (rotation) puis l’énergie mécanique en l’électricité. L’électricité peut ensuite être diffusée sur le réseau électrique d’EDF à l’aide de câbles électriques, puis redistribuée pour diverses utilisations.