Fission Nucléaire : La fission nucléaire est le processus au cours duquel le noyau d'un atome lourd, comme l'uranium ou le plutonium, est bombardé par un neutron, ce qui provoque sa division en noyaux plus petits, ainsi que la libération de neutrons supplémentaires et d'une grande quantité d'énergie sous forme de chaleur.

Contrôle des Réactions : Pour maintenir le processus de fission sous contrôle, un système de contrôle des réactions est utilisé. Habituellement, des matériaux absorbant les neutrons, tels que le graphite ou le bore, sont placés autour du réacteur pour réguler le nombre de neutrons et maintenir la réaction en chaîne à un niveau contrôlé.

Génération de Chaleur : L'énergie libérée sous forme de chaleur lors de la fission est utilisée pour chauffer de l'eau et produire de la vapeur. Cette vapeur est dirigée vers une turbine, qui est reliée à un générateur. Lorsque la vapeur pousse les pales de la turbine, elle fait tourner le générateur, produisant ainsi de l'électricité.

Refroidissement : Les réacteurs nucléaires doivent être refroidis pour éviter la surchauffe. Habituellement, de l'eau est utilisée comme agent de refroidissement. Elle absorbe la chaleur produite par la réaction de fission et évacue cette chaleur à travers un système de refroidissement.

Sécurité : Les centrales nucléaires sont équipées de multiples systèmes de sécurité pour prévenir les accidents et minimiser les risques en cas d'incident. Cela comprend des systèmes de refroidissement d'urgence, des systèmes de confinement pour contenir les radiations en cas de fuite, et des procédures de gestion des déchets radioactifs.

Gestion des Déchets : Un aspect important de l'énergie nucléaire est la gestion des déchets radioactifs produits par le processus de fission. Ces déchets doivent être stockés en toute sécurité pour des périodes de temps extrêmement longues afin de minimiser les risques pour l'environnement et la santé publique.

En résumé, l'énergie nucléaire est produite par le processus de fission nucléaire, qui libère de l'énergie sous forme de chaleur. Cette chaleur est ensuite convertie en électricité par le biais d'un système de génération de vapeur et de turbines.

Réacteur Nucléaire :
Le réacteur nucléaire est le cœur de la centrale où ont lieu les réactions de fission nucléaire. Il contient le combustible nucléaire, tel que l'uranium enrichi ou le plutonium, ainsi que des modérateurs et des contrôles de réacteur pour réguler les réactions nucléaires.

Générateur de Vapeur :
Le générateur de vapeur est chargé de convertir la chaleur produite par le réacteur en vapeur. Il est constitué de plusieurs tubes à travers lesquels circule l'eau chauffée par le réacteur. Cette eau est transformée en vapeur haute pression qui sera dirigée vers la turbine.

Turbine à Vapeur :
La turbine à vapeur est reliée au générateur de vapeur. Lorsque la vapeur haute pression produite par le générateur de vapeur entre dans la turbine, elle fait tourner les pales de la turbine. Cette rotation convertit l'énergie thermique de la vapeur en énergie mécanique.

Générateur :
Le générateur est connecté à la turbine et convertit l'énergie mécanique produite par la rotation de la turbine en énergie électrique. Il fonctionne selon le principe de l'induction électromagnétique.

Système de Refroidissement :
Les centrales nucléaires sont équipées de systèmes de refroidissement pour évacuer la chaleur produite par le réacteur. Cela peut inclure des tours de refroidissement, des circuits d'eau de refroidissement, des systèmes d'échange thermique, etc.

Systèmes de Sécurité :
Les centrales nucléaires sont équipées de multiples systèmes de sécurité pour prévenir les accidents et minimiser les risques en cas d'incident. Cela comprend des systèmes de contrôle de réacteur, des systèmes de refroidissement d'urgence, des systèmes de confinement pour contenir les radiations en cas de fuite, et des systèmes de sauvegarde électrique.

Système de Contrôle et de Surveillance :
Les centrales nucléaires sont équipées de systèmes de contrôle et de surveillance sophistiqués pour surveiller en permanence les performances du réacteur, les niveaux de radiations, les conditions de sécurité, etc.

Stockage des Déchets Nucléaires :
Les centrales nucléaires doivent gérer les déchets radioactifs produits par le processus de fission nucléaire. Cela implique le stockage sûr et sécurisé des déchets radioactifs dans des installations appropriées.

Réacteurs à Eau Pressurisée (REP) :
Les réacteurs à eau pressurisée sont les types de réacteurs les plus couramment utilisés dans les centrales nucléaires dans le monde. Ils utilisent de l'eau sous pression comme agent de refroidissement et de modération. L'eau chauffée par le réacteur à l'intérieur du circuit primaire est maintenue à une pression élevée pour éviter son ébullition. Cette chaleur est ensuite transférée à un circuit secondaire à travers un échangeur de chaleur pour produire de la vapeur, qui entraîne une turbine connectée à un générateur produisant de l'électricité.

Réacteurs à Eau Bouillante (REB) :
Les réacteurs à eau bouillante sont similaires aux réacteurs à eau pressurisée, mais dans ce cas, l'eau à l'intérieur du réacteur est autorisée à bouillir dans le circuit primaire. La vapeur produite est directement utilisée pour faire tourner la turbine, sans nécessiter de circuit secondaire. Ces réacteurs sont couramment utilisés dans les centrales nucléaires conçues par General Electric.

Réacteurs à Eau Lourde (CANDU) :
Les réacteurs à eau lourde, également connus sous le nom de réacteurs CANDU (Canada Deuterium Uranium), utilisent de l'eau lourde (contenant de l'hydrogène deuterium) comme modérateur et de l'eau ordinaire comme agent de refroidissement. Ils sont principalement utilisés au Canada et dans certains autres pays. Ces réacteurs peuvent utiliser de l'uranium naturel comme combustible, ce qui les rend flexibles en termes d'approvisionnement en combustible.

Réacteurs à Neutrons Rapides (RNR) :
Les réacteurs à neutrons rapides utilisent des neutrons rapides plutôt que des neutrons thermiques pour provoquer des réactions de fission dans le combustible nucléaire. Ils peuvent utiliser différents types de combustible, y compris l'uranium et le plutonium. Les réacteurs à neutrons rapides ont le potentiel de produire plus de combustible qu'ils n'en consomment, ce qui les rend intéressants pour la production d'énergie à long terme et la gestion des déchets nucléaires.

Réacteurs à Sels Fondus (MSR) :
Les réacteurs à sels fondus sont une technologie émergente qui utilise des sels fondus comme combustible et comme agent de refroidissement. Ils offrent des avantages potentiels en termes de sécurité et d'efficacité, ainsi que la possibilité d'utiliser des combustibles nucléaires à des concentrations plus élevées, ce qui pourrait réduire la quantité de déchets nucléaires produits.