Les centrales nucléaires sont utilisées pour produire de l’électricité en utilisant l’énergie nucléaire. Il s'agit d'un type de centrale thermique dont la source de chaleur est constituée par les réactions de fission nucléaire qui se produisent à l'intérieur.
Depuis le début de l’électricité, la principale source d’énergie électrique était la combustion de combustibles fossiles. Au fil du temps, malgré les avantages des combustibles fossiles, les scientifiques ont observé que les gaz qu’ils émettent créent une couche dans l’atmosphère qui ne permet pas à la chaleur de s’échapper. Ce phénomène est appelé effet de serre et il favorise le changement climatique et le réchauffement climatique de la planète.
C'est pour cette raison que d'autres alternatives sont apparues pour obtenir de l'électricité en utilisant d'autres ressources telles que l'énergie solaire, éolienne ou hydraulique et, surtout, l'énergie nucléaire.
La présence de centrales nucléaires partout dans le monde a donné lieu à d’importants débats sur l’énergie nucléaire. Dans cet article, nous discuterons des avantages et des inconvénients des centrales nucléaires.
A quoi sert une centrale nucléaire ?
Les centrales nucléaires sont utilisées pour produire de l’électricité de manière efficace et continue grâce à la fission nucléaire. Ce processus implique la fission d’atomes d’uranium ou de plutonium, ce qui libère une grande quantité d’énergie sous forme de chaleur. Cette chaleur est utilisée pour chauffer l’eau et produire de la vapeur, qui fait tourner des turbines reliées à des générateurs électriques.
Contrairement aux centrales thermiques qui brûlent des combustibles fossiles, les centrales nucléaires n’émettent pas de dioxyde de carbone lors de la production d’électricité, ce qui en fait une option intéressante pour réduire la pollution de l’air et lutter contre le changement climatique. De plus, ils peuvent fonctionner en continu, fournissant une énergie stable sans dépendre des conditions météorologiques, comme c’est le cas de l’énergie solaire ou éolienne.
Elles présentent toutefois également des défis, comme la gestion des déchets radioactifs et le risque d’accidents nucléaires, qui peuvent avoir de graves conséquences sur l’environnement et la santé. Malgré cela, de nombreux pays continuent d’investir dans l’énergie nucléaire dans le cadre de leur stratégie énergétique, en raison de sa capacité à fournir de grandes quantités d’électricité de manière fiable et avec de faibles émissions de gaz à effet de serre.
En bref, comment fonctionne une centrale nucléaire ?
Pour comprendre les avantages d’une centrale nucléaire, il est important de comprendre brièvement comment fonctionne une centrale nucléaire.
Une centrale nucléaire a pour mission de convertir l’énergie qui maintient les atomes ensemble en énergie électrique. Pour ce faire, il utilise des atomes avec un noyau atomique lourd car plus instables. L’uranium est un type d’atome idéal à cette fin, ce qui en fait le combustible nucléaire le plus largement utilisé dans ce type d’installation énergétique.
Les centrales nucléaires disposent d'un réacteur nucléaire (parfois plusieurs) dont la fonction est de provoquer la rupture de ces atomes instables. Ce processus, connu sous le nom de fission nucléaire, libère une grande quantité d’énergie qui est utilisée pour générer de la vapeur qui alimente les turbines à vapeur. Les turbines sont reliées à des alternateurs qui génèrent de l'énergie électrique.
Il existe différents types de réacteurs nucléaires, les plus courants étant les réacteurs à eau sous pression (REP) et les réacteurs à eau bouillante (REB). Chacun a ses différences mais le principe est le même : générer de la chaleur grâce à des réactions nucléaires, activer des turbines et actionner un générateur électrique.
Avantages des centrales nucléaires
Pratiquement tous les avantages des centrales nucléaires sont liés au coût et à la capacité de production d’électricité. Ci-dessous, nous énumérons les avantages les plus notables.
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Pour chaque watt d’énergie électrique produit, très peu de combustible nucléaire est nécessaire.
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Les réacteurs nucléaires, grâce à des barres de contrôle et d'autres systèmes, permettent de réguler la puissance de sortie en fonction de la demande. En d’autres termes, ils peuvent réguler la quantité d’électricité produite à tout moment. Il s’agit d’un avantage évident par rapport à de nombreuses sources d’énergie renouvelables telles que l’énergie solaire ou éolienne, qui dépendent du rayonnement solaire, de la météo et d’autres facteurs qui ne peuvent pas être contrôlés.
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Dans des conditions de fonctionnement normales, il ne génère pas de gaz à effet de serre, de dioxyde de carbone ou quoi que ce soit de similaire. La fumée que l’on voit parfois sortir de leurs cheminées est de la vapeur d’eau.
Risques des centrales nucléaires
Chaque organisation environnementale a ses propres arguments contre l’énergie nucléaire. Cependant, l’énergie nucléaire présente deux inconvénients qui la sous-tendent toutes :
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Même si les mesures de sécurité s’améliorent d’année en année, la possibilité d’un accident nucléaire existe toujours. Il y a eu plusieurs fuites et accidents nucléaires au cours de l’histoire. Les accidents les plus dévastateurs ont été ceux des centrales de Tchernobyl et de Fukushima, mais ils peuvent également se produire dans d’autres centres où des matières nucléaires sont utilisées (hôpitaux, usines de traitement de l’uranium, etc.).
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La difficulté de gérer les déchets nucléaires générés. Le combustible usé est composé d’atomes d’uranium qui n’ont pas pu réagir avec les produits de fission. Le combustible usé reste radioactif et doit être protégé et encapsulé pendant des années pour éviter qu’il ne devienne nocif.
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Les centrales nucléaires doivent disposer de systèmes de sécurité pour empêcher les attaques terroristes qui provoqueraient la fuite de matières contaminées.
Que sont les centrales à fusion nucléaire et à quoi servent-elles ?
Les centrales à fusion nucléaire sont un type de centrale qui sert également à produire de l'énergie électrique mais utilise l'énergie nucléaire d'une manière différente : au lieu de diviser un atome lourd, deux atomes légers sont réunis.
À l’heure actuelle, cette technologie est en phase de développement et il n’existe pas encore de réacteurs de fusion nucléaire commerciaux en service. Cependant, de grands progrès ont été réalisés récemment.
Une fois mises en service, les centrales à fusion nucléaire ont résolu les principaux inconvénients de l’énergie nucléaire dans les centrales à fission (qui sont toutes en exploitation actuellement). Les produits de la fusion nucléaire sont beaucoup moins dangereux et le combustible utilisé (l’hydrogène) est pratiquement inépuisable.