Centrale nucléaire
Réacteur à eau bouillante - boiling water reactor
BWR - REB

Le réacteur à eau bouillante est un type de réacteur plus simple que le réacteur à eau pressurisée (on élimine un circuit de refroidissement) mais dont le fonctionnement est plus complexe.
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Il existe des réacteurs où l'eau du circuit primaire entre en ébullition (BWR: boiling water reactor, réacteur à eau bouillante). Ici aussi l'eau forme un système de régulation: si la température monte trop, il y a plus d'eau qui est vaporisée et la réaction en chaine est automatiquement réduite (voir page d'introduction sur les centrales nucléaires).

  1. Cuve du réacteur
  2. Tiges de combustible
  3. Barres de controle
  4. Pompes de circulation interne
  5. Commande des barres
  6. Vapeur d'eau sous pression
  7. Alimentation en eau
  8. Turbine haute pression
  9. Turbine basse pression
  10. Alternateur
  11. Excitatrice
  12. Condenseur
  13. Prise d'eau de refroidissement
  14. Réchauffeur (pour éviter les chocs thermiques)
  15. Pompes circuit primaire
  16. Pompes circuit de refroidissement
  17. Einceinte de confinement
  18. Connection au réseau électrique

Une telle installation ne peut pas avoir d'acide borique dans l'eau de refroidissement: la régulation doit donc se faire uniquement avec les barres de controle. Dans la plupart des systèmes à eau bouillante, les barres de controles sont introduites par le bas du réacteur.

Les turbines placées dans le circuit primaire doivent être placées dans l'enceinte de confinement. Le batiment du réacteur est nettement plus grand et n'a pas la forme de dôme des réacteurs PWR. Il n'est pas possible d'effectuer des opérations de maintenance (turbine, alternateur, condenseur,...) pendant la marche du réacteur. La radioactivité de l'eau du réacteur diminue rapidement et il est possible d'effectuer les opérations de maintenance aux turbines, aux pompes,... une fois que le réacteur est à l'arrêt.

Ce type de centrale semble plus simple, mais le fonctionnement et l'entretient nécessitent des procédures plus complexes. L'avantage de ce type de centrale, c'est qu'un rendement plus élevé peut être atteint, l'eau en ébullition peut avoir une température plus élevée. La modulation de la puissance est également plus aisée.

Il y a eu plusieurs versions de la cuve du réacteur. Il faut en effet séparer la vapeur d'eau des gouttelettes qui doivent retourner dans le réacteur recirculation de l'eau). Le séparateur est généralement un réservoir séparé du réacteur et l'eau récoltée est mélangée l'eau qui revient de la turbine (le mélange s'effectue à la hauteur du réchauffeur). Dans un réacteur qui fonctionne à puissance nominale, la recirculation de l'eau est plus importante que l'eau en provenance des turbines.

Dans les réacteurs de puissance élevée la circulation extérieure de l'eau n'est a elle seule pas suffisante pour permettre un refroidissement adéquat des barres de combustible. La cuve du réacteur contient souvent des pompes immergées qui assurent un brassage de l'eau.

Malgré cette recirculation importante de l'eau, la puissance des pompes peut être un peu moindre qu'avec un réacteur à eau pressurisée, car le réacteur travaille à une pression moindre.

La cuve du réacteur a généralement une taille double de celle d'un réacteur de type PWR pour permettre une séparation correcte de la vapeur d'eau, mais les installations de sécurité (injection d'eau en cas de perte de fluide caloporteur) peuvent être moins conséquentes. S'il y a une fuite, les pertes se font principalement sous forme de vapeur (qui a une masse moins élevée).

Au lieu de travailler avec de l'eau bouillante, on peut également travailler avec de l'eau supercritique. Quand on augmente la température et la pression de l'eau, on arrive à un point où il n'y a plus de différence entre eau et vapeur. Il ne faut donc plus de séparateur de vapeur. Le rendement de l'installation augmente également, car on travaille à une température plus élevée. Par contre l'eau supercritique est beaucoup plus corrosive que l'eau bouillante: on en est encore à l'état de projets.

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