Les centrales nucléaires sont des centrales thermiques
produisant de l'électricité à partir d'une source de chaleur.
Elles comprennent de nombreux bâtiments et installations
dont les suivants sont les plus importants.
Le bâtiment des machines abrite plusieurs turbines à vapeur
et l'alternateur nécessaires à la production d'électricité.
Le bâtiment réacteur généralement double enceinte étanche
qui contient le réacteur nucléaire.
Dans son intérieur a lieu la réaction nucléaire qui réchauffe l'eau.
La tour de refroidissement pouvant atteindre des hauteurs de 200 mètres
a pour fonction de refroidir l'eau de refroidissement réchauffée.
Afin de comprendre facilement le fonctionnement d'une centrale nucléaire
avec réacteurs à eau pressurisée, REP.
Les composants les plus importants sont détaillés par la suite.
Dans le cœur du réacteur a lieu la réaction nucléaire
ou la production de chaleur.
Le REP, comme dans notre cas, a une hauteur d'environ 12 mètres
et des murs d'une épaisseur d'environ 25 cm.
À l'intérieur se trouvent les éléments de combustible.
Les REP contiennent souvent pas loin de 150 éléments.
Chaque élément est, à son tour, composé de plusieurs barres de combustible.
Chaque barre mesure environ 5 mètres de long
avec un diamètre d'environ 23 cm
C'est ici que se trouve le combustible, proprement dit.
Il s'agit de petites pastilles de plutonium ou d'uranium enrichi
permettant la réaction de fission en chaîne.
Au cours de cette réaction, l'énergie sous forme de chaleur est libérée,
nous serrant à entretenir la réaction en chaîne
et à absorber la chaleur produite.
L'eau est échauffée dans le réacteur à plus de 300 degrés Celsius
mais n'entre pas une ébullition
car le pressuriseur maintient la pression de fonctionnement de l'eau
constamment à environ 160 bars.
L'eau est chauffée et pompée en direction des échangeurs thermiques.
Ces derniers sont en général des échangeurs à faisceaux tubulaires verticales.
L'eau circule dans chacun des faisceaux et chauffe le tube en métal.
Si l'eau est maintenant acheminée dans l'échangeur thermique
et commence à bouillir.
Le résultat est de la vapeur d'eau
qui est finalement amené via un système de tubes au bâtiment des machines
où se trouvent les turbines.
La vapeur entraîne dans un premier temps une turbine haute pression
suivi en général de deux turbines basse pression.
Toutes les turbines sont reliées par un arbre à l'alternateur
qui produit du courant alternatif par rotation.
Dans le condensateur, la vapeur d'eau est condensée,
c'est à dire revient à un état liquide, et est restituée aux générateurs de vapeur.
L'eau de refroidissement provient souvent d'un cours d'eau proche
ou est refroidie par une tour de refroidissement.
Les circuits d'eau sont toujours séparés les uns des autres.
Le circuit primaire ne quitte jamais le réacteur.
L'eau est radioactive car elle est en contact direct avec le combustible.
L'eau du circuit secondaire entraîne les turbines et n'est pas radioactive.
Le circuit de refroidissement amène l'eau de refroidissement froide
et gère la condensation de la vapeur du circuit secondaire.