Comment fonctionne l'énergie nucléaire?

L'énergie nucléaire devient énergie thermique

• Les réacteurs nucléaires ont un noyau d'uranium ou de plutonium comme combustible nucléaire, dont le taux de réaction est modérée par "barres de commande" de divers matériaux capables d'absorber les neutrons libres de la réaction de fission. Dans la plupart des conceptions, l'eau sert également de modérer la réaction, en réduisant la vitesse des neutrons. L'énergie de la réaction chauffe l'eau pour faire à vapeur de l'eau est sous pression pour augmenter son point d'ébullition, comme dans un système de refroidissement de l'automobile.

Réacteurs à eau bouillante

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  La conception la plus simple est un "réacteur à eau bouillante" dans lequel la vapeur passe directement à partir du réacteur pour appliquer une pression sur les turbines, avant d'être refroidi et pompé dans le réacteur. L'eau et la vapeur sont pressurisés à 70 fois la pression atmosphérique pour augmenter le point d'ébullition. Le Département du site HyperPhysics de physique et d'astronomie de l'Université Georgia State décrit un risque pour la sécurité dans cette conception: si les fuites de carburant dans l'eau et la rend radioactive, l'eau contaminée contamine aussi le reste de la boucle.

Réacteurs à eau pressurisée

• Une conception plus complexe appelé "réacteur à eau pressurisée" fonctionne à 160 fois la pression atmosphérique et de température beaucoup plus élevée. Il a une haute pression de boucle d'eau chaude primaire qui circule à travers le coeur du réacteur, puis à travers un échangeur de chaleur, qui chauffe une boucle secondaire d'eau pour produire de la vapeur pour les turbines. Avec cette conception, toute contamination par des fuites de combustible reste scellé dans la boucle primaire. Ils sont plus efficaces que la conception du réacteur à eau bouillante, mais ils sont aussi plus coûteux à construire.

Sélectionneur Réacteurs

• Une autre conception appelé "métal liquide surgénérateur" refroidit le coeur du réacteur avec une boucle primaire de sodium liquide à une température d'environ 500 degrés Celsius (932 degrés Fahrenheit). Le sodium ne modère pas les neutrons que les systèmes d'eau font. Cela alimente un échangeur de chaleur qui chauffe une boucle secondaire de sodium liquide. La boucle secondaire chauffe alors une boucle d'eau, ce qui rend la vapeur pour les turbines. La "éleveur" fonction est la capacité du réacteur à utiliser de l'uranium-235 pour bombarder l'uranium 238 fissile pour faire plutonium 239- cette conception crée plus de combustible nucléaire qu'il utilise. L'uranium 238 est de 140 fois plus abondant que l'uranium-235.