L’énergie nucléaire est produite en divisant des atomes pour chauffer l’eau en vapeur et faire tourner une turbine. Il s’agit d’une source d’énergie propre, fiable et sans carbone qui alimente notre réseau électrique 24 heures sur 24, 7 jours sur 7.
Comment fonctionnent les réacteurs nucléaires ?
Un réacteur nucléaire est une structure utilisée pour produire de l’électricité en créant une réaction en chaîne nucléaire soutenue. Sa taille peut varier de quelques mégawatts à plusieurs milliers de mégawatts.
Les réacteurs utilisent de l’eau ordinaire pour modérer et refroidir le combustible, puis transfèrent cette chaleur à une turbine qui peut faire tourner un générateur. Il existe trois types de réacteurs : à eau bouillante, à eau pressurisée et CANDU.
Les réacteurs à eau bouillante et les réacteurs à eau pressurisée sont les plus courants. Les CANDU, qui sont de conception canadienne, utilisent de l’uranium naturel comme combustible. Les CANDU sont modérés et refroidis à l’aide d’eau lourde au lieu d’eau ordinaire.
Quel est le type de combustible des centrales nucléaires ?
L’énergie nucléaire est un moyen propre et efficace de faire bouillir de l’eau et de produire de la vapeur pour faire tourner des turbines. Mais elle produit également des déchets radioactifs qui doivent être éliminés de manière sûre et responsable.
Le combustible d’uranium est le principal type de combustible des centrales nucléaires. Il se compose de petites pastilles de céramique dure qui sont emballées dans de longs tubes verticaux.
Chaque pastille de combustible d’uranium permet de produire jusqu’à cinq ans d’électricité. Elle a la même énergie qu’une tonne de charbon, 3 barils de pétrole ou 17 000 pieds cubes de gaz naturel.
A quoi servent les barres de contrôle ?
Les barres de contrôle sont utilisées pour réguler le taux de fission dans un réacteur nucléaire. Elles sont constituées d’un matériau qui absorbe les neutrons et peuvent être insérées ou retirées du cœur.
Les barres de contrôle sont insérées dans des tubes de guidage situés dans les éléments combustibles du cœur. Elles sont généralement insérées verticalement dans les REP, mais dans les REB, elles doivent être insérées par le bas en raison de la nécessité d’un sécheur à vapeur au-dessus du cœur.
Les barres absorbent les neutrons supplémentaires produits par la fission et peuvent ralentir ou accélérer la réaction en chaîne. En les insérant davantage ou en les retirant légèrement, la puissance de sortie et le taux de fission peuvent être ajustés pour contrôler la réactivité du cœur et empêcher la réaction de fission de s’accélérer.
Comment utiliser les générateurs de vapeur ?
Les générateurs de vapeur sont de grands échangeurs de chaleur à calandre qui contiennent des milliers de tubes. Ils transfèrent la chaleur du réfrigérant primaire du réacteur au côté secondaire pour produire de la vapeur qui alimente des turbines pour générer de l’électricité.
Les turbines à vapeur et les autres composants de l’installation à vapeur d’une centrale doivent être fabriqués dans des matériaux capables de résister aux températures élevées et à l’exposition aux radiations qui se produisent à l’intérieur d’un réacteur nucléaire. Ils doivent également être résistants à la corrosion, afin que la rouille n’endommage pas les équipements internes de la centrale ou ne rende pas plus difficile l’accès aux turbines et aux autres composants pendant les opérations.
Les générateurs de vapeur sont un élément essentiel de la sécurité et de l’efficacité d’une centrale nucléaire. Avec le temps, les GV sont vulnérables à la dégradation des matériaux, ce qui peut dégrader la qualité de l’eau qui alimente les turbines.
Quelles sont les caractéristiques des turbines ?
Les turbines extraient l’énergie d’un flux de fluide, comme la vapeur, l’eau ou le gaz. Il s’agit de dispositifs mécaniques rotatifs qui convertissent la force tangentielle (couple) d’un flux en mouvement en travail, lequel peut être utilisé pour entraîner un générateur électrique.
Dans les centrales électriques, le fluide de travail est généralement de la vapeur, mais les turbines fonctionnent également avec de l’eau et du gaz. Elles peuvent être classées en turbines à impulsion et en turbines à réaction, en fonction de la manière dont elles agissent sur l’écoulement du fluide.
Les turbines à impulsion sont caractérisées par des aubes mobiles en forme de godets, qui poussent la vapeur contre elles. Les turbines à réaction, quant à elles, ont des aubes de rotor aérodynamiques qui permettent à la vapeur de maintenir sa vitesse et de générer une réaction.
Comment utiliser des sous-produits ?
Plusieurs sous-produits sont générés par le processus nucléaire. Il s’agit notamment des déchets radioactifs et du combustible nucléaire usé.
Certains de ces sous-produits sont utilisés pour produire de l’énergie, tandis que d’autres sont mis au rebut. Une partie du combustible usé est retraité en nouveau combustible, et une partie des déchets est enterrée sous terre. Ces sous-produits contiennent des produits de fission, des actinides et des produits d’activation qui sont très radioactifs. Ils doivent être gérés pour protéger la santé humaine et l’environnement.
Le combustible nucléaire usé est retiré du réacteur et stocké dans des piscines en béton et en acier avec de l’eau qui protège les travailleurs des radiations. Le combustible est ensuite transporté dans des fûts.