Qu’est-ce que le nucléaire ?

Qu'est-ce que le nucléaire ?

LES CENTRALES NUCLÉAIRES - C'est Pas Sorcier

Le camion se rend à la centrale nucléaire de Cattenom en Moselle. Exceptionnellement Fred a pu pénétrer dans le cœur de la centrale : le bâtiment réacteur !

L’énergie nucléaire est une forme d’énergie libérée par le noyau, le noyau des atomes, composé de protons et de neutrons. Cette source d’énergie peut être produite de deux manières : la fission – lorsque les noyaux des atomes se divisent en plusieurs parties – ou la fusion – lorsque les noyaux fusionnent.

L’énergie nucléaire exploitée dans le monde aujourd’hui pour produire de l’électricité passe par la fission nucléaire, tandis que la technologie pour produire de l’électricité à partir de la fusion est en phase de R&D.

Qu’est-ce que la fission nucléaire ?

La fission nucléaire est une réaction dans laquelle le noyau d’un atome se divise en deux ou plusieurs noyaux plus petits, tout en libérant de l’énergie.

Par exemple, lorsqu’il est touché par un neutron, le noyau d’un atome d’uranium-235 se divise en un noyau de baryum et un noyau de krypton et deux ou trois neutrons. Ces neutrons supplémentaires frapperont d’autres atomes d’uranium 235 environnants, qui se diviseront également et généreront des neutrons supplémentaires dans un effet multiplicateur, générant ainsi une réaction en chaîne en une fraction de seconde.

Chaque fois que la réaction se produit, il y a un dégagement d’énergie sous forme de chaleur et de rayonnement . La chaleur peut être convertie en électricité dans une centrale nucléaire, de la même manière que la chaleur des combustibles fossiles tels que le charbon, le gaz et le pétrole est utilisée pour produire de l’électricité.

Comment fonctionne une centrale nucléaire ?

À l’intérieur des centrales nucléaires, les réacteurs nucléaires et leurs équipements contiennent et contrôlent les réactions en chaîne, le plus souvent alimentées par l’uranium 235, pour produire de la chaleur par fission. La chaleur réchauffe l’agent de refroidissement du réacteur, généralement de l’eau, pour produire de la vapeur. La vapeur est ensuite canalisée pour faire tourner des turbines, activant un générateur électrique pour créer de l’électricité à faible émission de carbone.

Extraction, enrichissement et stockage de l’uranium

L’uranium est un métal que l’on trouve dans les roches du monde entier. L’uranium a plusieurs isotopes naturels , qui sont des formes d’un élément différant par leur masse et leurs propriétés physiques, mais avec les mêmes propriétés chimiques. L’uranium possède deux isotopes primordiaux : l’uranium-238 et l’uranium-235. L’uranium-238 constitue la majorité de l’uranium dans le monde mais ne peut pas produire de réaction de fission en chaîne, tandis que l’uranium-235 peut être utilisé pour produire de l’énergie par fission mais constitue moins de 1 % de l’uranium mondial.

Pour rendre l’uranium naturel plus susceptible de subir une fission, il est nécessaire d’augmenter la quantité d’uranium-235 dans un échantillon donné grâce à un processus appelé enrichissement d’uranium. Une fois l’uranium enrichi, il peut être utilisé efficacement comme combustible nucléaire dans les centrales électriques pendant trois à cinq ans, après quoi il est toujours radioactif et doit être éliminé conformément à des directives strictes pour protéger les personnes et l’environnement. Le combustible irradié, également appelé combustible usé, peut également être recyclé en d’autres types de combustible pour être utilisé comme nouveau combustible dans les centrales nucléaires spéciales.

Qu’est-ce que le cycle du combustible nucléaire ?

Le cycle du combustible nucléaire est un processus industriel impliquant diverses étapes pour produire de l’électricité à partir de l’uranium dans les réacteurs nucléaires de puissance. Le cycle commence par l’extraction de l’uranium et se termine par l’élimination des déchets nucléaires.

Les déchets nucléaires

L’exploitation des centrales nucléaires produit des déchets avec des niveaux de radioactivité variables. Celles-ci sont gérées différemment selon leur niveau de radioactivité et leur destination. Voir l’animation ci-dessous pour en savoir plus sur ce sujet.

La gestion des déchets radioactifs

Les déchets radioactifs représentent une petite partie de tous les déchets. C’est le sous-produit de millions de procédures médicales chaque année, d’applications industrielles et agricoles qui utilisent des radiations et de réacteurs nucléaires qui génèrent environ 11 % de l’électricité mondiale. Cette animation explique comment les déchets radioactifs sont gérés pour protéger les personnes et l’environnement des rayonnements aujourd’hui et demain.

La prochaine génération de centrales nucléaires, également appelées réacteurs avancés innovants , générera beaucoup moins de déchets nucléaires que les réacteurs actuels. On s’attend à ce qu’ils soient en construction d’ici 2030.

Nucléaire et changement climatique

Le nucléaire est une énergie bas carbone car contrairement aux centrales au charbon, au pétrole ou au gaz, les centrales nucléaires ne produisent pratiquement pas de CO 2 pendant leur fonctionnement. Les réacteurs nucléaires génèrent près d’un tiers de l’électricité sans carbone dans le monde et sont essentiels pour atteindre les objectifs de changement climatique.