Les centrales nucléaires

Les centrales nucléaires
I. Principe de fonctionnement d’un alternateur
Schéma d’un turbo-alternateur
• Un groupe turbo-alternateur est constitué de deux blocs
distincts :
− La turbine va récupérer l’énergie mécanique soit du vent
(centrale éolienne), soit de l’eau en mouvement (centrale
hydraulique), soit de la vapeur d’eau sous pression (centrales
thermiques dont les centrales nucléaires). Cette énergie
canalisée va être utilisée pour créer un mouvement de rotation
de l’ensemble du rotor.
− L’alternateur est constitué d’un électroaimant mis en
mouvement par l’intermédiaire de la turbine qui va tourner à
l’intérieur d’une bobine (le stator).
• Une tension induite va donc apparaître entre les bornes de la
bobine.
• Cette tension sera alternative, sinusoïdale.
II. Noyau et fission
!"
Description de l’atome
L’atome est constitué d’un noyau
et d’un cortège électronique.
Le noyau contient des protons et
des neutrons.
• Le nombre de protons est représenté par la lettre Z (le numéro
atomique).
• Le nombre de nucléons (protons + neutrons) est représenté
par la lettre A.
!"
Les isotopes
Deux atomes sont dits isotopes lorsqu’ils ont le même nombre de
protons, mais un nombre de neutrons différents.
!"
La fission
Les réactions de fission sont des réactions se produisant au sein
du réacteur nucléaire. Ces réactions dégagent une énergie très
importante qui va être utilisée pour faire passer de l’eau liquide à
l’état de vapeur d’eau sous pression qui mettra en mouvement les
turbines.
Lors d’une réaction de fission, on casse, à l’aide d’une particule
projectile, le noyau d’un atome pour former deux nouveaux atomes
distincts :
235 U + 1 n ! 139 Ba + 86 Kr + 11 1n
III. La radioactivité
La radioactivité naturelle existe : c’est une transformation
spontanée d’un atome en un autre. Plus un atome a un numéro
atomique élevé (Z supérieur à 80), plus la probabilité de fission est
importante.
La radioactivité artificielle est provoquée par l’homme (réaction
de fission dans les réacteur nucléaire par exemple).
L’activité d’une source est le nombre de désintégration par
seconde. Pour la mesurer on utilise comme unité le Becquerel :
1 Bq = 1 désintégration / seconde
!"
Courbe de décroissance radioactive
L’activité d’une source diminue avec le temps :
On appelle période d’une source radioactive le temps qu’il faut
pour que l’activité de cette source soit divisée par 2.
IV. Effets biologiques – gestion des déchets
!"
Effets biologiques
Ils sont importants et variés suivant le type d’organe exposé et
temps d’exposition. Les substances radioactives ont en effet la
capacité de modifier les molécules de l’organisme et en particulier
l’ADN.
A court terme, il y a des risques de stérilité, de brûlures … à long
terme, des risques de cancers.
!"
Gestion des déchets
Sur les trois tonnes de déchets par habitant et par an, un
kilogramme est d’origine nucléaire.
Ces déchets nucléaires proviennent pour 95 % d’entre eux des
usines nucléaires et pour 5 % d’entre eux d’hôpitaux, d’usines, de
laboratoires…
En France, certains pourront être traités pour être réutilisés à
l’usine COGEMA à La Hague. Les autres devront être stockés
suivant leur catégorie :
• Les déchets de catégorie A ont une durée de vie courte (environ
30 ans). Ils sont stockés en surface dans des containers en
béton.
• Les déchets de catégories B ou C ont une durée de vie longue
qui peut aller jusqu’à plusieurs milliers d’années. Ceux-ci posent
de gros problèmes de stockage, il faut les enfouir dans les
couches géologiques profondes dans des containers en béton ou
en plomb.
Editeur : MemoPage.com SA © Date : juin 2002
Auteur : Emmanuel Parras ISSN : en cours
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