Comme dans toutes les centrales thermiques, une centrale nucléaire génère de la vapeur pour produire de l'électricité en faisant tourner le groupe turbo-alternateur. Au lieu de brûler du charbon ou du fioul, sa chaudière utilise l'énergie nucléaire produite dans le coeur du réacteur. Trois circuits indépendants, appelés primaire, secondaire et circuit de refroidissement, sans aucune liaison entre eux, se succèdent pour extraire la chaleur de l'uranium, la transférer à la vapeur et produire de l'électricité.

L'energie est produite au cœur du réacteur. Le cœur du réacteur est constitué par les assemblages de combustible qui contiennent l'uranium, sous forme d'oxyde. Celui ci est le siège de la réaction en chaîne provoquée par l'émission continue et contrôlée de neutrons. La chaleur provient de l'énergie dégagée par la fission de l'uranium 235. Le contrôle de la réaction nucléaire se fait par l'intermédiaire des barres de contrôle qui se trouvent au-dessus du coeur du réacteur. Celles-ci ont la propriété d'absorber les neutrons. La descente des barres dans le réacteur provoque l'absorption des neutrons et le ralentissement de la réaction en chaîne, c'est-à-dire la puissance du réacteur. La régulation de la puissance est assurée par des automatismes. La chute totale des barres, qui arrête la réaction en chaîne, nécessite environ deux secondes.

Le circuit primaire pour chauffer Le circuit primaire confient de l'eau sous pression qui baigne les assemblages de combustible et en extrait la chaleur produite par la réaction nucléaire. Il comporte: - La cuve du réacteur en acier d'une épaisseur de plus de 20 cm, d'un diamètre d'environ 4 mètres et d'une hauteur de plus de 13 mètres. Cette cuve enferme les assemblages de combustible. - Les pompes primaires qui mettent l'eau du circuit primaire en circulation. - Le pressuriseur qui est chargé de maintenir l'eau du circuit primaire à une pression de 155 bars pour empêcher l'eau de bouillir - Les générateurs de vapeur, d'une hauteur de 20 mètres, chacun contenant 3300 tubes en forme de U. Tous ces éléments sont enfermés dans une enceinte étanche en béton: le bâtiment réacteur, cylindre de 50 mètres de diamètre et de plus de 75 mètres de hauteur.

 

Le circuit secondaire pour transformer l'énergie L'eau sous pression sort de la cuve à plus de 300°C. Elle passe dans les tubes des générateurs de vapeur qui transfèrent la chaleur à l'eau du circuit secondaire. Au contact des tubes, cette eau se vaporise et la vapeur produite entraîne le groupe turbo-alternateur qui produit de l'électricité. La vapeur est condensée et renvoyée aux générateurs de vapeur.

Le circuit de refroidissement pour évacuer la chaleur La condensation de la vapeur se fait grâce à l'eau d'un troisième circuit ou circuit de refroidissement. La vapeur qui a entraîné la turbine se refroidit et se condense au contact des tubes (plus de 50 000) parcourus par l'eau d'un circuit de refroidissement extérieur. On fait circuler l'eau à grand débit pour limiter son échauffement à une dizaine de degrés : elle est rejetée ensuite dans le cours d'eau d'où elle provient. Si le débit du fleuve est trop faible ou si l'on veut limiter son réchauffement, on utilise des tours de refroidissement qui permettent de prélever dans le fleuve une quantité d'eau 20 ou 30 fois moins importante.

Le cycle de vie d'une centrale

 

Une centrale nucléaire fonctionnera durant plus de quarante ans, une durée prévue à la conception De plus, les tranches sont arrêtées 40 à 50 jour par an afin que les techniciens renouvellent une partie et tous les dix ans, les installations subissent une visite complète des matériels.