Comment fonctionne une centrale nucléaire ?
En 1942, en pleine guerre mondiale, un physicien italien, Enrico Fermi, installé à Chicago, aux États-Unis, travaille en silence non pas dans un laboratoire, mais sous les gradins du stade de football de l’université. Il construit la première pile atomique, que l’on appellera, par analogie avec Volta, pile Fermi. Sous les gradins, à quelques pas des ballons, des haltères ou des barres fixes, savants et chercheurs contemplent ce premier « foyer » atomique : vu de l’extérieur, un simple bloc de béton gros comme un camion. On espère qu’il fabriquera bientôt de la chaleur et de l’électricité.
Aujourd’hui, les piles atomiques, de plus en plus puissantes, sont devenues le « cœur » des centrales nucléaires modernes. Ce cœur comprend un « combustible » qui ne brûle pas mais libère de l’énergie grâce aux réactions de fission qui s’y produisent. Les neutrons y sont le plus souvent ralentis par des « modérateurs ». Sauf dans les piles à neutrons rapides. Quant à la chaleur qui s’en dégage, elle est évacuée en circuit fermé par un fluide de refroidissement appelé « caloporteur », c’est-à-dire, porteur de chaleur (calor signifiant chaleur en latin).
Il existe à l’heure actuelle cinq combinaisons « combustible-modérateur-fluide caloporteur », appelées « filières ». A chacune de ces filières, correspond un type différent de réacteur nucléaire.
Mis à part les réactions propres au cœur du réacteur, une centrale nucléaire ne se distingue en rien d’une centrale thermique classique. Recueilli dans un échangeur, le fluide caloporteur chauffe de l’eau jusqu’à ébullition. La vapeur vient alors frapper les aubes d’une turbine et les fait tourner à la vitesse de 3000 tours par minute. Un alternateur – dont l’axe se trouve dans le prolongement de celui de la turbine – engendre du courant électrique.
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