"Le nucléaire, mais c'est très simple!"
aurait dit Eugène Ainsberg
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- Le nucléaire? Mais c'est très simple!
- Quelques pages d'introduction sur le nucléaire
- Mais que fait la Belgique?
- Le gouvernement belge a décidé de fermer toutes ses centrales nucléaires à partir de 2024, alors qu'actuellement 50% de la production électrique est assurée par les centrales nucléaires et qu'il n'y a encore rien de prévu pour les remplacer.
- Réacteurs à eau pressurisée (REP)
- C'est le type de réacteur le plus utilisé (environ 60% des réacteurs dans le monde sont de ce type). Il se compose de 3 circuits d'eau distincts. L'eau du circuit primaire ne boût pas, mais l'eau du circuit secondaire qui est à plus basse pression peut bouillir.
- Réacteur à eau bouillante (REB)
- L'eau du circuit primaire boût et entraine directement la turbine. C'est le second type de réacteur utilisé dans le monde (20%). On réduit un peu la complexité de la centrale et on augmente le rendement, mais la commande du réacteur est plus complexe. Ce type de réacteur est encore en évolution et les designs modernes ont un meilleur rendement et sont plus simples à controler.
- Réacteur à eau lourde
- Il s'agit d'un réacteur à eau pressurisée qui utilise de l'eau lourde au lieu de l'eau déminéralisée. L'eau lourde absorde moins les neutrons et permet d'utiliser un carburant non enrichi.
- Réacteur a eau légère et graphite
- Un type de réacteur moins fiable qui a uniquement été utilisé en Russie. C'est le type de réacteur le plus simple qui peut produire beaucoup d'énergie. Il ne nécessite que de l'uranium légèrement enrichi.
- Les centrales nucléaires à sels fondus
- Au lieu d'utiliser de l'eau comme fluide caloporteur on utilise des sels fondus. L'avantage est que le circuit primaire peut fonctionner à basse pression (les sels ne passe en phase gazeuse qu'à partir de plus de 1000°C).
- La centrale nucléaire de Doel
- Les centrales nucléaires belges (Doel et Tihange) sont du type le plus courant, le type à réacteur à eau pressurisée (REP) ou PWR (pressurised water reactor).
- Quelques catastrophes nucléaires (centrales électriques civiles)
- Les risques d'accidents majeurs sont très faibles; les accidents sont souvent causés par une mauvaise connaissance du réacteur, un désign inadapté (centrales nucléaires russes) ou une catastrophe naturelle qui a faussé le fonctionnement de la centrale.
- Les isotopes, les centrifugeuses et stuxnet
- Où on vous parle d'automates programmables et d'espions
- Pas d'énergie nucléaire sans bombe atomique
- On vous parle de la bombe atomique classique (bombe-A), de la bombe thermonucléaire (appelée familièrement bombe à hydrogène ou bombe-H) et des perfectionnement apportés entretemps.
Représentations historiques
Une représentation d'une centrale atomique sensée fournir de l'électricité à toute la planète (cela aurait pû être possible s'il n'y avait pas tous ces écolos au gouvernement). La représentation est datée de 1939.
A cette époque on faisait déjà de la recherche sur l'énergie atomique, mais les centrales nucléaires auront une forme tout à fait différente! Il s'agit d'un accélérateur de particules linéaire (plus tard on utilisera des accélérateurs circulaires, appellés circlotrons). Un accélérateur de particules n'est pas utilisé dans une centrale.
Les particules élémentaires qui percutent la matière produisent une fission nucléaire, qui génère de l'énergie. Mais l'énergie fournie est beaucoup trop faible et ne peut être utilisée en pratique. Ce n'est qu'avec une réaction en chaine controlée qu'on peut libérer suffisamment d'énergie pour des applications pratiques. La première centrale nucléaire date des années 1950, avec le premier réacteur expérimental en 1948 et la première centrale connectée au réseau électrique en 1954 (une centrale russe).
Notez la représentation tout à fait archaique de la centrale électrique qui utilise des courroies de transmission pour entrainer une dynamo (a cette époque on était déjà passé aux alternateurs). Le panneau électrique correspond aux panneaux des premières centrales dont les générateurs étaient entrainés par des machines à vapeur.
La représentation d'une vraie centrale nucléaire (brochure de la centrale de Doel) est beaucoup plus réaliste!
Thorium et réacteurs à sels fondus
On fait souvent l'amalgame entre réacteurs à sels fondus et les réacteurs à thorium.
- Le thorium est un composant non-radioactif qu'on trouve en relativement grandes quantités dans la nature. Il n'est pas naturellement radio-actif, il doit d'abord être irradié dans une centrale classique ou dans un autre réacteur à sels fondus. Il se transforme alors en isotope radio-actif qui peut être utilisé dans différents types de centrales.
- Les réacteurs à sels fondus peuvent utiliser de l'uranium ou du thorium comme carburant. Il faut d'abord utiliser un chargement radio-atif, puis on peut ajouter de petites quantités de thorium (non radioactif) qui sera transformé en combustible nucléaire par le bonbardement neutronique et qui peut ainsi entretenir la réaction en chaine. Les réacteurs à sels fondus sont une technologie qui peut utiliser plusieurs types de carburants.
Rendement d'une centrale nucléaire
Il est interessant de faire travailler le réacteur près de sa limite de fonctionnement, pour avoir le rendement le plus élevé: les investissements sont remboursés par l'électricité qui est produite. Les nouvelles centrales doivent être en mesure de moduler la puissance entre 50% et 100% avec une modification de la puissance de 3 à 5% par minute, ce qui est très rapide, quand on se rend compte de la masse d'eau présente dans le réacteur. Les réacteurs à eau bouillante sont en mesure de moduler la puissance envoyée au réseau, la modification est plus lente avec les réacteurs à eau pressurisée.
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