1. Définition

Une centrale nucléaire est une centrale électrique, utilisant la fission nucléaire de matières fissiles pour produire de la chaleur dont une partie est transformée en électricité.

Plus de 400 centrales nucléaires sont actuellement opérationnelles dans le monde, produisant 17% de l'électricité mondiale.

Suite à celui-ci, 7 unités de production d'électricité ont été installées sur les sites de Doel et de Tihange entre 1975 et 1985. La puissance globale est d'environ 5.600 MWe, couvrant quelques 55% de la production d'électricité en Belgique.


2. Caractéristiques d'une centrale nucléaire (DOEL)

* Site de 80 hectares
* 4 réacteurs à eau pressurisée (PWR), mis en service en 1975 (Doel 1/2), en 1982 (Doel 3) et en 1985 (Doel 4)
* Doel 1 et 2 sont la propriété d'Electrabel; Doel 3 et 4 appartiennent à hauteur de 96% à Electrabel et de 4% à la SPE ( Société publique de Production d'Electricité )
* Puissance totale de 2839 MW
o Doel 1 : 392 MW
o Doel 2 : 433 MW
o Doel 3 : 1006 MW
o Doel 4 : 1008 MW
* Production annuelle d'environ 22 milliards de KWh, soit un peu moins de 30% de la production électrique belge
* 811 membres du personnel au 1/1/2007
* En 2006, 92 personnes ont été engagées. En 2007, 60 nouveaux engagements sont prévus de manière à pouvoir remplacer au fur et à mesure les membres du personnel partant à la pension. Plusieurs membres du personnel travaillent souvent à la centrale nucléaire de Doel depuis sa mise en service.
* L'équivalent de 600 emplois supplémentaires en moyenne pour les entreprises extérieures
* 100 millions d'euros d'achats par an en moyenne
* Certifications : EMAS (Environmental Management and Audit Scheme), ISO 14 001 (système de gestion environnementale) et OHSAS (certification de systèmes de management de la santé et de la sécurité au travail).

3. Etapes production d'électricité dans une centrale nucléaire

1. La fission des atomes d'uranium engendre de la chaleur
2. Grâce à cette chaleur, on fait chauffer de l'eau
3. L'eau ainsi chauffée permet d'obtenir de la vapeur
4. La pression de cette vapeur fait tourner une turbine
5. La turbine entraîne un alternateur qui produit de l'électricité

La chaleur du cur du réacteur est cédée à l'eau qui circule, dans un circuit fermé, le long des barres de matière fissile. Ce premier circuit s'appelle circuit primaire. L'eau qu'il contient atteint en moyenne 300 °C. Dans un réacteur à eau pressurisée, l'eau ne peut parvenir à ébullition car elle est sous pression : celle-ci est assurée par le pressuriseur. L'eau chaude du circuit primaire cède à son tour la chaleur à un deuxième circuit fermé, le circuit secondaire. Tous deux sont hermétiquement séparés l'un de l'autre. L'échange de chaleur s'effectue dans un générateur de vapeur, un grand échangeur de chaleur cylindrique composé de milliers de tubes. La chaleur transforme l'eau du circuit secondaire en vapeur.

La vapeur produite dans le circuit secondaire se détend au travers de plusieurs corps de turbine en la faisant tourner. Un alternateur, couplé à la turbine, convertit finalement l'énergie cinétique en électricité, laquelle alimente le réseau haute tension.

La vapeur utilisée par les turbines est refroidie dans un condenseur où elle se transforme une nouvelle fois en eau suite au contact de milliers de tubes dans lesquels circule l'eau de refroidissement d'un troisième circuit (isolé à son tour du deuxième circuit). Elle peut ensuite revenir dans le générateur de vapeur afin d'y être une nouvelle fois chauffée à l'état de vapeur.

À l'instar des grandes centrales thermiques classiques, les centrales nucléaires utilisent une tour de refroidissement pour faire baisser, grâce à la circulation naturelle de l'air, la température de l'eau de refroidissement utilisée. Ainsi, dans les centrales nucléaires, l'eau du troisième circuit est réutilisée pour refroidir la vapeur dans le condenseur. Seul 1,5 % de cette eau s'évapore: c'est le « panache » qui s'échappe de la tour.



4. Qu'est-ce que la fission ?

La fission nucléaire est la cassure du noyau d’un atome en . Elle se produit au sein de matériaux dits "fissiles", constitués de noyaux lourds et radioactifs .
Ces noyaux peuvent se désintégrer spontanément ou sous l’impact d’une le neutron .
Cette réaction de fission libère à son tour d’autres neutrons, et produit beaucoup d’énergie – énergie exploitée dans les réacteurs nucléaires ou dans les bombes A.


Dans les centrales nucléaires, la réaction de fission est obtenue en bombardant les noyaux d'uranium avec des neutrons. En absorbant un neutron se déplaçant à la vitesse adéquate, le noyau se brise en deux. Au terme de cette scission, la masse de particules et des produits de fission obtenus est une fraction plus légère que la masse originale de l'atome lourd et du neutron. Cette masse est transformée en énergie, c'est la loi d'Einstein (E = mc²).

La fission libère aussi quelques neutrons qui entraînent de nouvelles fissions. On obtient donc une réaction en chaîne autoentretenue. Dans une centrale nucléaire, l'homme contrôle cette réaction en chaîne : celle-ci peut être activée, arrêtée et pilotée à l'aide d'une dilution appropriée du circuit primaire ou de barres de contrôle dans le réacteur, qui freinent plus ou moins la réaction en chaîne selon les besoins.

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