L’énergie nucléaire, de quoi s'agit-il et à quoi sert-elle ?
L'énergie nucléaire est l'énergie contenue dans le noyau des atomes. Les atomes sont les plus petits éléments qui composent un matériau. Ces éléments ont un cœur composé de neutrons et de protons maintenus ensemble par l'énergie nucléaire.
Le changement de ces noyaux libère une grande quantité d'énergie. Cette énergie peut être utilisée de plusieurs manières; entre autres, la production d'énergie électrique.
Les centrales nucléaires fonctionnent comme des centrales électriques alimentées au charbon ou au gaz naturel. La différence réside dans la manière dont elles obtiennent l'énergie thermique: les centrales nucléaires utilisent des réactions nucléaires en chaîne tandis que les centrales thermiques utilisent des combustibles fossiles.
L'énergie nucléaire fournit désormais environ 10% de l'électricité mondiale à partir d'environ 440 réacteurs de puissance. Les États-Unis ont construit le premier réacteur dans les années 1950.
Combien de types de réactions nucléaires existe-t-il?
Il existe deux principaux types de réactions nucléaires, la fission et la fusion.
1. Fission nucléaire
La fission nucléaire se produit lorsqu'un noyau atomique lourd et instable se divise ou se divise en deux noyaux ou plus légers. Lorsqu'elle se produit, la réaction libère des quantités importantes d'énergie. Les atomes les plus idoines à cet effet sont l'uranium ou le plutonium en raison de leur instabilité.
Ce principe est appliqué, par exemple, pour produire de l'énergie dans une centrale nucléaire et des armes nucléaires.
Le principe de fonctionnement d'une arme nucléaire et d'un réacteur nucléaire est qu'une réaction nucléaire en chaîne doit se produire. Si un neutron crée une fission qui produit plus d'un nouveau neutron, le nombre de fissures peut augmenter considérablement, parallèlement à une production d'énergie massive.
2. Fusion nucléaire
La fusion nucléaire est la fusion des noyaux de différents atomes pour former un autre noyau plus lourd par confinement magnétique. Lorsque des atomes d'éléments légers tels que l'hydrogène fusionnent, une partie de l'énergie de liaison interne est libérée.
La fusion nucléaire a un énorme potentiel en tant que source d'énergie. Il existe de grandes quantités de noyaux légers sur terre. Cela signifie que son carburant est disponible à l'infini.
Il ne dégage pas de gaz à effet de serre. Le déchet radioactif que la fusion nucléaire est moins important que la fission atomique.
En outre, la fusion nucléaire fournit le plus d'énergie avec presque toutes les armes nucléaires actuelles.
L'énergie nucléaire est-elle une énergie renouvelable?
L'énergie nucléaire n'est pas une énergie renouvelable.
Pour fonctionner, il lui faut un type de combustible de nature très particulière: il faut des atomes très lourds et très instables comme l'uranium 235.
L'uranium est un élément chimique qui se produit naturellement. Ut ne se régénère pas et le combustible des centrales nucléaires ne peut pas être recyclé.
Le cycle du combustible nucléaire est composé d'étapes de pré-préparation qui mènent à la préparation de l'uranium en vue de son utilisation comme combustible. Il comprend aussi les étapes de post-traitement nécessaires pour gérer en toute sécurité, conditionner et éliminer les déchets radioactifs .
L'avantage de cette énergie est que par rapport aux autres carburants non renouvelables, elle n'émet pas de gaz à effet de serre.
L'énergie nucléaire est-elle une énergie propre?
Qu'il s'agisse d'énergie propre ou non est un point discutable. Le combustible usé des usines est hautement radioactif et difficile à gérer. En d'autres termes, il génère des déchets extrêmement polluants qui restent actifs pendant des dizaines d'années.
D'un autre côté, les déchets nucléaires peuvent être contrôlés. Les déchets générés suivent des protocoles qui, s'ils sont exécutés correctement, ne libèrent pas de particules radioactives dans l'environnement et, par conséquent, ne polluent pas.
Comment fonctionne une centrale nucléaire?
Les centrales nucléaires sont des centrales qui produisent de l'électricité à partir de l'énergie des atomes.
Toutes ces installations nucléaires ont un ou plusieurs réacteurs nucléaires. La fonction du réacteur nucléaire est de diviser le noyau d'un atome pour obtenir une grande quantité de chaleur. C'est ce que nous appelons une réaction de fission nucléaire.
Les atomes d'uranium enrichis sont généralement utilisés parce que l'uranium est un élément chimique très instable. Par conséquent, il est facile de générer une fission.
Dans l'industrie nucléaire, il existe de nombreux types de conceptions de réacteurs nucléaires: les réacteurs à eau bouillante (BWR) et les réacteurs à eau pressurisée (REP). L'énergie thermique obtenue à partir de la réaction nucléaire est utilisée pour générer de la vapeur. La vapeur entraîne une turbine qui fournit de l'énergie mécanique. Grâce à cette énergie mécanique, le générateur électrique peut être actionné pour produire de l'électricité.
Plus de 50 pays utilisent environ 220 réacteurs de recherche pour faire des recherches technologiques.
Toute la capacité nucléaire des centrales nucléaires est due à la fission nucléaire. La production d'électricité par fusion nucléaire, pour le moment, n'en est qu'au stade expérimental.
Le terme énergie nucléaire est souvent utilisé pour désigner l'énergie électrique produite par les centrales nucléaires.
Avantages et inconvénients de l'énergie nucléaire
L'utilisation de l'énergie nucléaire a des avantages et des inconvénients spécifiques.
Les principaux avantages de l'énergie nucléaire sont:
La possibilité d'obtenir une grande quantité d'énergie électrique en utilisant un coût relativement faible avec une petite quantité de combustible nucléaire.
Les centrales peuvent contrôler la capacité de production et planifier l'approvisionnement en électricité.
Il n'émet pas de gaz à effet de serre et n'entraîne pas le réchauffement climatique.
Cela réduit la dépendance des énergies fossiles.
La technologie nucléaire est utilisée en médecine dans les techniques de diagnostic et de traitement.
Les études de médecine nucléaire sont utilisées pour diagnostiquer et déterminer la gravité de nombreuses maladies ainsi que pour évaluer la réponse au traitement. Il comprend des cancers de divers types, des maladies cardiaques, endocriniennes et infectieuses, entre autres.
Les principaux inconvénients de l'énergie nucléaire sont:
En cas de fuite radioactive, les dommages aux êtres vivants sont graves.
La difficulté de gérer les déchets nucléaires générés à court et à long terme.
Malgré les systèmes de sûreté, la possibilité d'accidents nucléaires est réelle.
La technologie nucléaire implique l'existence d'armes atomiques.
Quels ont été les pires accidents nucléaires de l'histoire?
Les pires catastrophes nucléaires de l'histoire ont été:
Le largage de deux bombes atomiques sur les villes d'Hiroshima et de Nagasaki au Japon. Le lancement a été effectué pendant la Seconde Guerre mondiale.
L'explosion de la centrale nucléaire de Tchernobyl en URSS. Pour l'instant, c'est le pire accident atomique civil de l'histoire. Lors des essais à la centrale nucléaire de Tchernobyl, une série d'erreurs techniques et humaines ont été liées, provoquant une explosion intense. Les particules radioactives libérées ont été repérées à des milliers de kilomètres de l'usine.
L'accident nucléaire de Fukushima est survenu à la suite de deux catastrophes naturelles enchaînées. Au début, il y a eu un tremblement de terre, puis un tsunami a inondé l'usine japonaise. En conséquence, le système de refroidissement du réacteur est tombé en panne et le cœur a fondu, libérant de grandes quantités de matières radioactives.
Contenu du site Web
Ce site Web est un site d'information générale sur l'énergie nucléaire. Le contenu vise à expliquer de manière simple ce qu'est l'énergie atomique et les principaux aspects qui l'entourent.
Comme certains sujets sont liés à des concepts physiques, nous allons facilement expliquer ces concepts dans certaines sections pour les comprendre.
Notre objectif est de faire connaître cette technologie aux utilisateurs ordinaires. Notre objectif n'est pas de nous lancer dans des calculs et des dimensionnements ou dans tout autre travail d'ingénierie.
