Un réacteur nucléaire est un dispositif où se déroule la fission ou la fusion des atomes nécessaires à la production de l’électricité. Une centrale nucléaire est composée de plusieurs réacteurs. Le combustible nucléaire et les réactions chimiques indispensables pour alimenter toute une ville en électricité se déroulent dans des réacteurs nucléaires.
Définition et spécificité d’un réacteur nucléaire
Un réacteur nucléaire est capable de produire une réaction de fission en chaîne tout en contrôlant l’intensité de la puissance générée. La conception d’un réacteur nucléaire nécessite 4 principaux éléments : un combustible où a lieu la fission, un fluide caloporteur, un modérateur ainsi qu’un moyen de contrôle de la réaction en chaîne. Un fluide caloporteur peut extraire la chaleur en dehors du cœur du réacteur afin d’actionner un turbo alternateur afin de produire de l’électricité.
Un réacteur nucléaire dispose de 2 modèles de contrôleur de réaction en chaîne. Il peut s’agir de barres de commande conçue avec des matériaux absorbant les neutrons. Ce produit doit être introduit dans le cœur du réacteur. On peut également utiliser des corps dissous dans l’eau dont la régularité est qu’on peut faire varier la concentration.
La réaction en chaîne se produit lorsque le nombre de neutrons générés lors des fissions des atomes lourds est similaire au nombre de neutrons qui disparaissent lors de l’opération. La fission effectuée dans les réacteurs nucléaires permet de casser les noyaux lourds tels que l’uranium 235 ou le plutonium 239. Sous l’impact de la fission, les noyaux lourds se divisent en des atomes plus petits qui libèrent de l’énergie et des neutrons. La libération des 2 neutrons pourra à leur tour percuter d’autres atomes qui vont se diviser…
Réacteurs nucléaires REP et REB
Il existe plusieurs technologies permettant de transformer l’énergie des réacteurs nucléaires en électricité. Les principales filières exploitées à travers le monde sont les Réacteurs à Eau Présurisées (REP) et les Réacteurs à Eau Bouillonnante (REB). Environ 80 % du parc nucléaire à travers le monde utilise ce type de technologie. Précisons que 69 % sont des réacteurs REP.
Réacteur nucléaire fonctionnant avec une filière à eau lourde et uranium naturel
On peut aussi trouver des réacteurs nucléaires fonctionnant à l’eau lourde (oxyde de deutérium) et à l’uranium naturel. Le Canada et l’Inde font partie des grands pays qui utilisent cette filière. La France a également exploité une centrale dont les réacteurs fonctionnent à l’eau lourde et uranium naturel, mais elle a été déclassée et en cours de démantèlement actuellement.
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