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LE FONCTIONNEMENT DES CENTRALES NUCLEAIRES Sommaire:1.Introduction2.Histoire3.Uranium 4.Fission nucléaire 5.Fonctionnement dune centrale nucléaire 6.Inconvénients7.Avantages8.Conclusion.

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1 LE FONCTIONNEMENT DES CENTRALES NUCLEAIRES Sommaire:1.Introduction2.Histoire3.Uranium 4.Fission nucléaire 5.Fonctionnement dune centrale nucléaire 6.Inconvénients7.Avantages8.Conclusion

2 1. INTRODUCTION La production mondiale délectricité dans le monde par le nucléaire est de 16 %. La principale source dénergie électrique dans le monde reste le thermique à flamme, ce qui est mauvais pour latmosphère (émissions de CO2). Le 16 mai 2007, 437 réacteurs nucléaires sont en fonctionnement dans le monde. Trente centrales sont en cours de construction, soit un gain de 6 %. Le nucléaire est une énergie en développement dans le monde, tout particulièrement en Asie.

3 Le nucléaire chinois ne produit pour le moment que 2 % de son électricité (les centrales au charbon sont massivement utilisées). Mais le nucléaire chinois est en phase de développement intensif. Ainsi, en plus de ses onze réacteurs opérationnels, quatre sont en construction et onze autres plannifiés pour le reste de lannée La centrale nucléaire la plus proche de notre domicile est la centrale nucléaire du Bugey, sur la commune de Saint-Vulbas (01). Ce site nucléaire occupe une superficie de 100 hectares (plusieurs problèmes ont eu lieu en raison de la canicule de 2003). La centrale nucléaire la plus proche de notre domicile est la centrale nucléaire du Bugey, sur la commune de Saint-Vulbas (01). Ce site nucléaire occupe une superficie de 100 hectares (plusieurs problèmes ont eu lieu en raison de la canicule de 2003).

4 2.HISTOIRE Le 27 juin 1954, la première centrale nucléaire civile fut connectée au réseau électrique à Obninsk en Union soviétique, avec une puissance de production électrique de 5 Mégawatts. En 1956, plusieurs centrales nucléaires furent aménagées en France, en Angleterre et aux États-Unis. En 1957, les travaux de construction du premier réacteur à un usage civile en France (EDF1) démarrèrent à la centrale nucléaire de Chinon. Le 27 juin 1954, la première centrale nucléaire civile fut connectée au réseau électrique à Obninsk en Union soviétique, avec une puissance de production électrique de 5 Mégawatts. En 1956, plusieurs centrales nucléaires furent aménagées en France, en Angleterre et aux États-Unis. En 1957, les travaux de construction du premier réacteur à un usage civile en France (EDF1) démarrèrent à la centrale nucléaire de Chinon. La puissance nucléaire mondiale a augmenté rapidement au fil des années, sélevant à plus de 1 Gigawatt (GW) en Dès 1970 elle atteint les 100 GW et à la fin des années 1980, les 300 GW. Depuis, la capacité a augmenté beaucoup plus lentement, allant jusquà 366 GW en Entre 1970 et 1990 étaient rajoutés plus de 5 GW par an.

5 Plus des deux tiers des centrales nucléaires commandées après janvier 1970 ont été annulés. Pour cause : les coûts économiques croissants, dus aux durées de construction de plus en plus longues, ont rendu le nucléaire moins compétitif dans les années 1980 et Par ailleurs, dans certains pays les risques daccidents nucléaires et les problèmes des déchets radioactifs, ont conduit certains pays à renoncer à lénergie nucléaire.

6 3.URANIUM A l'état pur, l'uranium solide est un métal radioactif gris et blanc (voire argenté) qui rappelle la couleur du nickel. Il est dur et très dense. De plus, l'uranium est l'atome le plus lourd (qui contient le plus de nucléons) présent naturellement sur la Terre. Après son extraction, le minerai duranium est broyé, traité, affiné et dans certain cas, enrichi avant de servir à la fabrication de combustible nucléaire. Lexploitation de luranium comporte certains atouts, comme les revenus de lexportation et la création demplois. Cependant, les effets négatifs de lexploitation sur lenvironnement, léconomie et la santé lemportent sur ses avantages. Luranium est dangereux, lorsquil se désintègre, il émet de lénergie et se transforme en substances diverses qui se désintègrent à leur tour en produisant de lénergie radioactive. Ces matières émettent des radiations de faible intensité capables de pénétrer les cellules et de modifier les molécules nécessaires à un fonctionnement normal. C'est ce qui pose le risque le plus important pour la santé.

7 4.Fission nucléaire Une centrale nucléaire est avant tout une centrale thermique. Il s'agit de transformer une énergie calorifique (chaleur) libérée par le combustible (uranium enrichi) en énergie mécanique (mise en mouvement d'une turbine), puis en énergie électrique (grâce à un alternateur). Dans une centrale thermique classique, la chaleur provient de la combustion du charbon ou du fioul. Dans une centrale nucléaire, elle provient de la fission de l'uranium. La principe de la fission : Un noyau d'uranium 235 est bombardé par un neutron. Ce choc va rendre le noyau d'U 235 instable qui va se rompre en deux nouveaux noyaux : c'est la fission. Cette réaction libère beaucoup d'énergie sous forme de chaleur. De nouveaux éléments apparaissent, on les appelle "produit de fission". En plus de ces éléments, des neutrons sont libérés.

8 Les neutrons libérés vont pour la plupart aller frapper d'autres noyaux d'uranium qui, à leur tour, vont se rompre en libérant d'autres neutrons : c'est la réaction en chaîne.

9 5.LE FONCTIONNEMENT DUNE CENTRALE NUCLEAIRE A/ Description Une centrale nucléaire regroupe lensemble des installations permettant la production délectricité. Elle comprend plusieurs tranches, chaque tranche correspondant à un groupe dinstallation conçu pour fournir une puissance électrique donnée ( 900Mwe; 1300MWe….). Une tranche comprend généralement : Le bâtiment réacteur, une enceinte étanche qui contient le réacteur nucléaire, les générateurs de vapeur (3 ou 4 selon la génération), un préssuriseur, une partie dun circuit deau secondaire et le circuit deau primaire.

10 le bâtiment salle des machines, qui contient principalement : le bâtiment salle des machines, qui contient principalement : une ligne d'arbre comprenant les différents étages de la turbine à vapeur, lalternateur et le condenseur. une ligne d'arbre comprenant les différents étages de la turbine à vapeur, lalternateur et le condenseur. Des bâtiments annexes qui contiennent notamment des installations diverses nécessaires au fonctionnement du réacteur nucléaire et à la maintenance des générateurs diesel de secours; Des bâtiments annexes qui contiennent notamment des installations diverses nécessaires au fonctionnement du réacteur nucléaire et à la maintenance des générateurs diesel de secours; Un aéroréfrigérant atmosphérique, ou simplement une station de pompage pour les tranches dont le refroidissement utilise l'eau de mer ou de rivière. Un aéroréfrigérant atmosphérique, ou simplement une station de pompage pour les tranches dont le refroidissement utilise l'eau de mer ou de rivière. Les autres installations de la centrale électrique comprennent :Les autres installations de la centrale électrique comprennent : Un ou plusieurs postes électriques permettant la connexion au réseau électrique par l'intermédiaire d'une ou plusieurs lignes à haute tension électrique, ainsi qu'une interconnexion limitée entre tranches; Un ou plusieurs postes électriques permettant la connexion au réseau électrique par l'intermédiaire d'une ou plusieurs lignes à haute tension électrique, ainsi qu'une interconnexion limitée entre tranches; Un bâtiment administratif.... Un bâtiment administratif.... Centrale

11 Centrale de Bugey B/ Fonctionnement Luranium est enfermé à lintérieur de gaines métalliques étanches. Cest dans ces gaines que se produit la fission duranium. L'eau dans le coeur se réchauffe au contact de ces éléments combustibles. Cette eau, à la sortie de la cuve, cède sa chaleur à l'eau d'un second circuit, par l'intermédiaire d'un générateur de vapeur. Une fois refroidie, elle retourne dans le coeur à l'aide d'une pompe. Cette eau est chauffée à 320°C et est maintenue à une pression de 155 atmosphères afin de rester à l'état liquide. Dans le générateur de vapeur, l'eau du circuit secondaire se transforme en vapeur au contact des tubes parcourus par l'eau à 320° du circuit primaire. Cette vapeur fait tourner une turbine qui entraîne un alternateur. A la sortie de la turbine, la vapeur se transforme en eau dans le condenseur, avant d'être renvoyée au générateur de vapeur. De l'eau en provenance de l'aéroréfrigérant traverse le condenseur par des milliers de tubes. La vapeur en provenance de la turbine se condense au contact de ces tubes froids. L'eau contenue dans ces tubes va se réchauffer d'une dizaine de degrés : cette eau tiède (30-35°) est refroidie par le courant d'air dans l'aéroréfrigérant avant de repartir vers les tubes du condenseur. Un panache de vapeur d'eau générée par la différence de température entre l'air et l'eau s'échappe de la tour de refroidissement.

12 Réacteur à eau bouillante: 1.Barre d'arrêt d'urgence 2.Barre de contrôle 3.Assemblage combustible 4.Protection biologique 5.Sortie de vapeur 6.Entrée de l'eau 7.Protection thermique

13 6.Arguments en défaveur des centrales nucléaires -problèmes de sécurité de la centrale face aux tremblements de terre -problèmes de sécurité de la centrale face aux tremblements de terre -il faudrait exiger la fermeture des sites dangereux ou restaurer en urgence la résistance des installations -il faudrait exiger la fermeture des sites dangereux ou restaurer en urgence la résistance des installations -dangers associés à la possibilité de sabotages et de vols pendant les transports - un réchauffement climatique perturberait le fonctionnement des centrales en période de canicule (exemple été 2003) -émission de plusieurs maladies comme la légionelle -émission de plusieurs maladies comme la légionelle -en 1986, laccident de Tchernobyl a eu un impact désastreux (région entièrement inhabitable et dinnombrables victimes)

14 - les déchets, quils soient issus de déchets technologiques solides (boues radioactives) ou de produits de fission se caractérisent par lintensité des radiations émises, et de leur durée de vie (de courte à longue) - le stockage des déchets toxiques reste problématique, leur nombre saccroît - les déchets hautement radioactifs renferment des cendres et des résidus issus des combustibles irradiés en réacteurs : ces déchets concentrent 90 % de la radioactivité - ils perdent progressivement leur radioactivité sur des dizaines de milliers dannées !!! - de plus la question des déchets nucléaires va encore saggraver vers 2010 avec le démantèlement programmé en France des centrales aujourdhui en activité car les centrales des années 1970 arriveront en fin de vie ! - il faut rappeler que la dose maximale dirradiation «sans risques» pour un homme est en France 5 fois supérieure à celle des normes internationales

15 7 Arguments en faveur des centrales nucléaires -les centrales nucléaires peuvent produire des grandes quantités délectricité à bas prix et sans pollution directe-les centrales nucléaires peuvent produire des grandes quantités délectricité à bas prix et sans pollution directe - le nucléaire permet de produire de lélectricité peu coûteuse et ce, sans polluer latmosphère- le nucléaire permet de produire de lélectricité peu coûteuse et ce, sans polluer latmosphère -environ 75 % de lélectricité produite en France est dorigine nucléaire, celle-ci représente 50 % de notre énergie consommée : la différence est exportée-environ 75 % de lélectricité produite en France est dorigine nucléaire, celle-ci représente 50 % de notre énergie consommée : la différence est exportée -la consommation électrique augmentant sans cesse depuis 30 ans, seul le nucléaire peut pour linstant subvenir à nos besoins-la consommation électrique augmentant sans cesse depuis 30 ans, seul le nucléaire peut pour linstant subvenir à nos besoins -le nucléaire peut simposer comme la première alternative au pétrole-le nucléaire peut simposer comme la première alternative au pétrole - laugmentation des centrales nucléaires permettrait déviter une grande crise dapprovisionnement, afin déviter les coupures électriques à grande échelle.- laugmentation des centrales nucléaires permettrait déviter une grande crise dapprovisionnement, afin déviter les coupures électriques à grande échelle. - grâce à une nouvelle génération de centrales nucléaires (2020) la sûreté sera améliorée, la production des déchets radioactifs à vie longue sera réduite- grâce à une nouvelle génération de centrales nucléaires (2020) la sûreté sera améliorée, la production des déchets radioactifs à vie longue sera réduite

16 8.Conclusion lindustrie nucléaire est un poids lourd public et commercial, justifié par un choix politique dindépendance énergétique mis en place aux lendemains des premiers chocs pétroliers.lindustrie nucléaire est un poids lourd public et commercial, justifié par un choix politique dindépendance énergétique mis en place aux lendemains des premiers chocs pétroliers. grâce à la compétitivité du nucléaire, EDF est le premier exportateur européen délectricitégrâce à la compétitivité du nucléaire, EDF est le premier exportateur européen délectricité le programme nucléaire français est respecté et admiré des États-unis et du monde entierle programme nucléaire français est respecté et admiré des États-unis et du monde entier EDF gère 58 centrales nucléaires en FranceEDF gère 58 centrales nucléaires en France


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