Fonctionnement d'une centrale nucléaire

[modifier ( modifier-20-section-1.cours)]Introduction

Chaque chose quelle qu’elle soit est constituée d’atomes.
Un atome est constitué de neutrons, de protons (chargés d’électricité positive). Ces deux éléments composent le noyau. Autour du noyau gravitent des électrons (ils sont chargés négativement ce qui a pour effet d’annuler les deux charges ce qui veut dire que l’atome est électriquement neutre. Les électrons étant tous chargés négativement, ceux-ci assurent une distance entre les atomes en se repoussant. Tous les atomes, sans exception ont la même composition.

Schéma d'un atome

[modifier ( modifier-20-section-2.cours)]La fission

Pour la fission nucléaire on utilise l’uranium car ce sont ses noyaux qui ont pour particularité de pouvoir se fendre à la collision avec le neutron.

La fission nucléaire, c’est lorsque un neutron entre en collision avec un noyau et le fend en deux, ce qui crée deux autres noyaux tout en dégagent une chaleur et deux ou trois neutrons.
Cette chaleur est due aux deux noyaux qui vont être projetés à une très grande vitesse (ils possèdent donc une énergie cinétique). Lors de leur fission, ces noyaux sont devenus instables car à une telle vitesse le nombre d’électrons étaient insuffisants pour maintenir les distances avec les autres atomes. Et donc, essayant de se frayer un passage, ils vont entrer en collision avec plusieurs atomes et vont très vite transformer leur énergie cinétique en une énergie thermique (chaleur) due au frottements et collisions rencontrés lors de la trajectoire des deux noyaux. Et ce sont deux ou trois neutrons, libérés lors de la division du noyau, qui à leur tour, fendront des noyaux et ainsi engendreront la réaction en chaîne.

Et à partir de là, c’est le rôle de la centrale de réussir à transformer cette chaleur en électricité.

On peut observer sur ce schéma la division des noyaux par les neutrons et la réaction en chaîne qui s’en suit. Les boules multicolores représentent les noyaux et les boules blanches représentent les neutrons libérés.

[modifier ( modifier-20-section-3.cours)]La centrale nucléaire

Une centrale nucléaire est une usine de production d'électricité.
Elle utilise pour cela la chaleur libérée par l'uranium qui constitue le "combustible nucléaire".
Il faut faire chauffer de l’eau pour obtenir de la vapeur. La pression de la vapeur permet de faire tourner à grande vitesse une turbine, qui entraîne un alternateur produisant de l'électricité (ce principe est aussi utilisé dans les centrales thermiques fonctionnant avec du charbon, du pétrole ou du gaz).

Fonctionnement d’un réacteur à eau