Le nucléaire

L’énergie électrique, principalement produite par le nucléaire en France

L’énergie électrique est une forme d’énergie qui est produite à partir d’autres formes d’énergies. Cette transformation a lieu à une échelle microscopique et n’est pas observable pour les yeux nus de l’Homme. Elle est reproduite à très grande échelle pour pouvoir répondre aux besoins énergétiques mondiales. C’est seulement quand l’énergie est sous la forme électrique qu’elle est envoyée dans les lignes hautes tension pour pouvoir alimenter tous les foyer français, les autres types d’énergies non transformées ne le permettent pas.  

L’énergie nucléaire

A la différence des autre pays européen, la France ne dispose pas d’assez de ressources énergétiques (gaz, pétrole ou charbon) pour produire son électricité. C’est, en plus du choc pétrolier des années 70, la raison qui explique son choix de développer l’énergie nucléaire.

La France dispose du parc nucléaire le plus important du monde proportionnellement à sa population. Chaque année, environ 400 TWh d’énergie nucléaire sont produites. Cette production représente 70% de la production d’électricité total en France.

Cette place importante du nucléaire permet de diminuer la facture d’électricité des français et de produire de l’emploie. En effet les foyers français paient leur électricité 22% moins cher que la moyenne européenne. Cela peut s’expliquer par le coût de production très bas du nucléaire et la production de nucléaire se faisant en France, les consommateurs ne paient pas l’importation de cette énergie. Par rapport à la création d’emploie, la filière nucléaire est la troisième filière industrielle française, derrière l’aéronautique et l’automobile grâce à ses 2 500 entreprises et de ses 220 000 salariés . Son dynamisme à l’exportation et le renouvellement de ses effectifs pourrait lui permettre de recruter 110 000 personnes d’ici 2020 (Comité Stratégique de la Filière Nucléaire, 2012). A la différence d’autres industries électrogènes, la filière nucléaire offre des emplois durables, qualifiés et non délocalisables. La France maîtrise l’ensemble de la chaîne de valeur de la production nucléaire, ce qui permet de capter une plus grande proportion des emplois.

Maintenant que nous avons définis la place du nucléaire en france nous allons expliquer son fonctionnement.

L’énergie nucléaire est l’énergie stockée au cœur des atomes, plus précisément dans les liaisons entre les protons et les neutrons qui constituent leur noyau.

Il existe plusieurs types de réacteurs nucléaires, la France utilise les réacteurs à eau pressurisée. La centrale fonctionne avec 3 circuits d’eau indépendants : le circuits primaire, le circuit secondaire et le circuit de refroidissement. Le combustible d’une centrale nucléaire est sous la forme de petite pastilles d’uranium qui sont empilées dans de long tubes métalliques appelé crayons. Ces tubes sont placés dans une cuve remplie d’eau et constituent le cœur du réacteur. Grâce à la fission des atomes d’uranium, les tubes chauffent l’eau à 320°, elle est mise sous pressions pour la maintenir à l’état liquide. Cette eau est ensuite dirigée jusqu’au générateur de vapeur. Au contact des tuyaux parcourus par l’eau très chaude du circuit primaire, l’eau du circuit secondaire s’échauffe à son tour et se transforme en vapeur. La vapeur ainsi produite fait tourner une turbine qui fait à son tour tourner un alternateur. Dans l’alternateur, l’interaction entre les électro-aimants de la partie mobile (rotor) et les bobines de fils de cuivres de la partie fixe (stator) produit un courant électrique. Un transformateur élève ensuite la tension du courant à 225 000 ou 400 000 volt pour qu’il puisse être transporté plus facilement dans les lignes à très haute tension du réseau électrique français. En sortant de la turbine, la vapeur est retransformée en eau grâce au circuit de refroidissement pour être renvoyée vers le générateur de vapeur pour un nouveau cycle. Pour cela la vapeur passe par un condenseur qui est alimenté soit par de l’eau froide venant de la mer ou d’un fleuve, soit par de l’eau refroidie par un courant d’air qui circule dans de grandes tours appelés aéro-réfrigérant. Les centrales nucléaires permettent de produire de très grandes quantité d’électricité et n’émettent pas de gaz à effet de serre.

La fission nucléaire est une réaction nucléaire au cours de laquelle un noyau lourd instable éclate sous l’impact d’un neutron pour former deux noyaux plus légers, avec l’émission éventuelle de particules et d’énergie.

La réaction de fission de l’uranium 235 libère plus de neutrons qu’elle n’en consomme et chacun d’eux peut alors produire une nouvelle fission. C’est ce qu’on appelle une réaction en chaîne. 

On remarque dans cette réaction nucléaire, que les nombres de masses et de charges sont conservés, ce sont les lois de conservation ou lois de Soddy.
Conservation du nombre de masse: 1 + 235 = 236 = 140 + 93 + 3
Conservation du nombre de charges:    0 + 92 = 92 = 56 + 36 + 0

Dans un réacteur la fission est contrôlé par l’absorption de certain des neutrons libérés, en l’absence de ce contrôle, le processus de fission s’emballerait jusqu’à provoquer une explosion. Ce type d’accident nucléaire s’est déjà produit depuis que l’Homme utilise l’uranium 235 pour fabriquer de l’électricité.

C’est le cas de l’accident majeur de Tchernobyl qui a commencé en actuelle Ukraine le 26 avril 1986. Il est classé niveau 7 sur l’échelle internationale des événements nucléaires dite (INES). Il s’agit du niveau le plus élevé de celle-ci. C’est en fait suite à cet événement que l’AIEA (Agence Internationale de l’Energie Atomique) et l’AEN (Agence pour l’énergie nucléaire) ont décidé de l’élaborer en 1990.

Les accidents nucléaires sont l’un des types d’accidents qui ont le plus d’impact sur l’Homme et son environnement.