Toute centrale électrique thermique produit, en faisant passer de la chaleur d’une source chaude vers une source froide, de l’énergie mécanique qu’elle transforme en électricité. Les centrales classiques utilisent la chaleur dégagée par la combustion de combustibles fossiles (fioul, charbon, gaz). Les centrales nucléaires utilisent celle qui est dégagée par la fission d’atomes d’uranium ou de plutonium. La chaleur produite permet de vaporiser de l’eau. La vapeur est ensuite détendue dans une turbine qui entraîne un alternateur générant un courant électrique triphasé d’une tension de 400 000 V. La vapeur, après détente, passe dans un condenseur où elle est refroidie au contact de tubes dans lesquels circule de l’eau froide provenant de la mer, d’un cours d’eau (fleuve, rivière) ou d’un circuit de réfrigération atmosphérique.
Chaque réacteur comprend un îlot nucléaire, un îlot conventionnel, des ouvrages de prise et de rejet d’eau et éventuellement un aéroréfrigérant.
Au début d’un cycle de fonctionnement, le coeur présente une réserve d’énergie très importante. Celle-ci diminue progressivement pendant le cycle au fur et à mesure que disparaissent les noyaux fissiles. La réaction en chaîne, et donc la puissance du réacteur, est maîtrisée par :
– l’introduction plus ou moins profonde dans le coeur de dispositifs appelés «grappes de commande», qui contiennent des éléments absorbant les neutrons. Elle permet de démarrer et d’arrêter le réacteur et d’ajuster sa puissance à la puissance électrique que l’on veut produire. La chute des grappes par gravité permet l’arrêt automatique du réacteur ;
– la teneur en bore (absorbant les neutrons) de l’eau du circuit primaire qui est ajustée pendant le cycle en fonction de l’épuisement progressif du combustible en matériau fissile.
La vidéo suivante résume le principe de fonction de la centrale.
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