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.