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Centrale nucléaire Isar, Allemagne

Piscine de combustible nucléaire usé

Turbine d'une centrale nucléaire

Qu'est-ce que l'énergie nucléaire?

Qu'est-ce que l'énergie nucléaire?

Qu'est-ce que l'énergie nucléaire? L'énergie nucléaire est l'énergie interne du noyau de l'atome, c'est-à-dire la partie centrale d'un atome. Les atomes sont les plus petites particules dans lesquelles un matériau peut être divisé. Le noyau d'un atome est composé de deux sous-particules: les neutrons et les protons. Ces sous-particules sont maintenues ensemble en raison de liens énergétiques. Au moment où ces liaisons sont modifiées, une grande quantité d'énergie thermique est libérée sous forme de chaleur.

La technologie nucléaire traite de l'utilisation de cette énergie interne pour une grande variété d'applications. L'application la plus connue de l'énergie nucléaire est la production d'énergie électrique dans les centrales nucléaires.

Les centrales nucléaires sont des installations dans lesquelles la chaleur est obtenue provoquant des réactions nucléaires dans le réacteur nucléaire avec lesquelles, plus tard, grâce à des transformations thermodynamiques et mécaniques, de l'énergie électrique sera obtenue.

Moyens d'exploiter l'énergie nucléaire

Pour tirer parti de l'énergie nucléaire présente dans le noyau des atomes, il est possible de procéder de deux manières: scission du noyau d'un atome ou fusion du noyau de deux atomes. Dans le premier cas, on parle de fission nucléaire et dans le second, fusion nucléaire.

Lorsqu'une de ces deux réactions physiques se produit (fission nucléaire ou fusion nucléaire), les atomes subissent une légère perte de masse. Cette masse perdue devient une grande quantité d'énergie thermique, comme l'a découvert Albert Einstein avec sa célèbre équation E = mc2.

Qu'est-ce que la fission nucléaire?

La fission nucléaire est la division du noyau d'un atome en différentes particules plus petites. Ce type de réaction génère une grande quantité d'énergie calorifique qui peut être utilisée ultérieurement de différentes manières.

L'une des caractéristiques importantes de la fission nucléaire est qu'elle est générée en bombardant un atome instable avec un neutron. Une fois le noyau fissuré, en plus des particules, il reste un ou deux neutrons libres qui peuvent entrer en collision avec un autre atome et générer plus de fissions dans la chaîne.

Actuellement, la fission nucléaire est le type de réaction nucléaire utilisé dans tous les types de réacteurs nucléaires.

Qu'est-ce que la fusion nucléaire?

La fusion nucléaire est le processus inverse. L'objectif de la fusion est de soumettre le noyau de deux atomes à des conditions physiques dans lesquelles les noyaux sont fusionnés pour ne former qu'un seul atome. Une grande quantité d'énergie est également obtenue par ce type de réaction.

L'énergie produite par le Soleil, par exemple, provient de réactions de fusion nucléaire.

L'utilisation de la fusion nucléaire serait bien plus bénéfique que celle de la fission nucléaire (plus durable pour l'environnement, meilleure performance, etc.). Malheureusement, la reproduction artificielle et durable des réactions de fusion nucléaire n'est toujours pas réalisable, de sorte que tous les réacteurs nucléaires sont à fission.

Qu'est-ce que le combustible nucléaire?

Nous faisons référence au combustible nucléaire au matériau utilisé pour générer les réactions nucléaires. Comme nous l'avons dit, les réacteurs nucléaires génèrent des réactions de fission nucléaire. Par conséquent, pour ce type de réactions, vous avez besoin d'un matériau, d'un atome, qui est très instable. c'est tellement instable qu'avec une collision avec un seul neutron, il se brise.

La grande majorité des réacteurs nucléaires utilisent de l'uranium enrichi comme combustible nucléaire. L'uranium est un élément très instable qui se produit naturellement. Malgré son instabilité, il subit un processus d'enrichissement qui le rend encore plus instable et donc plus efficace pour les centrales nucléaires. que suite à un certain processus est enrichi pour le rendre plus instable.

Les réserves d'uranium de la planète ne sont pas considérées comme illimitées, de sorte que l'énergie nucléaire n'est pas considérée comme une énergie renouvelable telle que l'énergie solaire ou éolienne.

Dans le cas de la fusion nucléaire, le matériau le plus optimal est celui qui présente une structure atomique plus simple, c'est-à-dire un nombre inférieur de protons. De cette façon, il est plus facile de combiner avec un autre atome.

Applications de l'énergie nucléaire

L'énergie nucléaire a une grande variété d'applications. Les applications les plus connues de l'énergie nucléaire sont la production d'électricité dans les centrales nucléaires et dans le domaine militaire.

Quoi qu'il en soit, certains réacteurs nucléaires ont pour fonction de générer des radio-isotopes destinés à la médecine, au traitement des organismes nuisibles, etc. En médecine, les radiations nucléaires sont utilisées pour réaliser des radiographies ou certains traitements radiologiques.

Dans le domaine militaire, il est utilisé pour créer des armes et également pour propulser des véhicules. Les effets que les armes nucléaires peuvent avoir sur la population sont dévastateurs. À ce jour, la bombe atomique n'a été lancée que deux fois (sur les villes de Nagasaki et d'Hiroshima pendant la Seconde Guerre mondiale). Malgré cela, un grand nombre de traités et d'accords réglementent ces activités.

Dans le domaine militaire. La technologie nucléaire est utilisée pour la propulsion de véhicules et de missiles car elle permet d'avoir une grande autonomie avec très peu de carburant. Nous avons un exemple dans les sous-marins nucléaires. Le premier sous-marin nucléaire de l'histoire de l'énergie nucléaire est le Nautilus.

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Références

Dernier examen: 11 octobre 2019