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Les différents types de centrales nucléaires

Il existe différents modèles de centrales nucléaires. Ils se caractérisent par trois éléments principaux: le combustible, le modérateur (substance favorisant la réaction en chaîne) et le caloporteur, un fluide qui permet l'extraction de la chaleur produite.
La centrale de Mühleberg (BE), du même type que celle de Fukushima (Japon) [Keystone]La centrale de Mühleberg (BE), du même type que celle de Fukushima (Japon) [Keystone]

En combinant ces différents éléments les uns avec les autres,  on obtient des types de centrales distincts:

1. Centrale à réacteur à uranium naturel. Modéré par du graphite, refroidi par du dioxyde de carbone (filière uranium-graphite-gaz), c'est le type d'installation utilisé au Bugey, première centrale nucléaire en France. Cette filière, qui était une réussite technologique, a été supplantée par la filière REP (voir ci-dessous) pour des raisons économiques.

2.Centrale à réacteur utilisant de l'uranium naturel modéré par de l'eau lourde* (filière canadienne CANDU)

3. Centrale à réacteur à eau pressurisée (REP ou PWR en anglais). Ce type d'installation utilise de l'oxyde d'uranium enrichi comme combustible et est modéré et refroidi par de l'eau ordinaire sous pression. Les REP constituent l'essentiel du parc actuel: 60% au niveau mondial et 80% en Europe. La France a opté pour ce type de réacteur, alors sous licence Westinghouse, en 1969.

4. Centrale à réacteur à eau bouillante (REB). Ce type de réacteur est assez semblable à un réacteur à eau pressurisée, à la différence importante que l'eau primaire se vaporise dans le cœur du réacteur. Les installations de Fukushima (Japon) et Mühleberg (BE/Suisse) sont des centrales nucléaires à eau bouillante.

5. Centrale à surgénérateur à neutrons rapides, comme Superphénix, la centrale (expérimentale) de Creys-Malville (France), arrêtée en 1998.

 

*Eau lourde (DO ou ²HO): chimiquement, elle est identique à l’eau normale (H2O) mais les atomes d’hydrogène dont elle est composée sont du deutérium, dont le noyau comprend un neutron en plus du proton présent dans chaque atome d’hydrogène.

 

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Le fonctionnement en bref

Une centrale nucléaire est une usine qui produit de l’électricité. Elle utilise la chaleur libérée par ce qu’on appelle «le combustible nucléaire». C’est généralement de l’uranium 235 ou du plutonium 239. Objectif: utiliser l’énergie dégagée par le combustible pour chauffer de l’eau et obtenir de la vapeur. La pression de cette vapeur permet d'actionner une turbine. Celle-ci entraîne un alternateur qui produit de l’électricité.

Le phénomène de fission nucléaire

La fission nucléaire consiste à «casser» des atomes (de plutonium 239 ou d’uranium 235) en deux. Cette division produit beaucoup d’énergie ainsi que des neutrons énergétiques qui vont à leur tour casser d’autres atomes. Ce qui provoque une réaction en chaîne.