CENTRALE NUCLEAIRE
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7/30/2019 CENTRALE NUCLEAIRE
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d)Centrales nuclaires
1) Principe de fonctionnement
2) Cration de chaleur
3) Le circuit primaire4) Le circuit secondaire
5) Le circuit de refroidissement
6) Les trois circuits indpendants
7) Quelques chiffres importants
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3)Centrales nuclaires
Raison du nuclaire: Histoire: Crise du ptrole en 1974,
besoin d indpendance nergtique!
Actuellement, 80% de l nergie
produite est issue du nuclaire.
La France dveloppe alors un parc homogne de centrales nuclaires.
C est la filire R.E.P. qui est prconise.
R.E.P.:Racteurs Eau Pressurise.
De la vapeur haute pression entrane en rotation un
turbo_alternateur.
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a)Principe de fonctionnement
Cration de chaleur
Cration de vapeur haute pression
Mise en rotation du turbo_alternateur
Production d lectricit
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b)Cration de chaleur
L uranium 235 est constitu datomes dits fissiles.
Quand un neutron entre en collision avec un noyau d uranium il se passe la raction suivante:
Rayonnement bta
Produits de fission encore
radioactif: donc stocker.
Neutrons librs
Neutron
1) Dgagement de chaleur considrable:
c est lnergie nuclaire qui est dgage.
2) Les neutrons librs entretiennent sans interruption la raction:
Chaque neutron peut son tour entrer en collision avec un autre
atome d uranium: on parle de raction en chane.
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b)Cration de chaleur Contrle de la raction
Utilisation de barres de contrle situes au dessus du racteur.
Ces barres de contrle absorbent les neutrons, et freinent doncla raction en chane.
La chute totale des barres dans le racteur entrane son arrt.
Pleine puissance Puissance intermdiaire Arrt
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b)Cration de chaleur
Combustible
Gaine
Cuve du racteur en acier paisse de 20 cm
Enceinte de confinement en btonpaisse de 90 cm
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c)Le circuit primaire:Il contient de l eau sous pression en contact avec lecombustible nuclaire. C est leau qui conduit
la chaleur, on dit que l eau est le fluide caloporteur.
Enceinte de confinement en bton paisse de 90 cm.
La cuve: en acier d paisseur suprieure 20cm,
4m de diamtre et plus de 13m de hauteur.C est danscette cuve que sont enfermes les barres de combustible.
Barres de combustibles ou crayons
Barres de contrle.
Le pressuriseur maintien l eau une pression de
155 bars pour empcher l eau de bouillir.
Le gnrateur de vapeur: 20 mtres de haut et contient
3300 tubulures. Il fait parti du circuit secondaire.
Les tubes en U, ou tubulures permettent de transformer
l eau du circuit secondaire en vapeur, au contact des
tubulures chaudes.
Pompe primaire pour mettre l eau en mouvement.
Circuit primaire.
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c)Le circuit primaire
1) Circuit primaire ferm produisantde l eau sous pression haute temprature.
2) A l aide dun circuit secondaire, de leau
plus froide rentre en contact avec la partie
suprieure des tubulures.
3) Il se produit alors de la vapeur, qui, sous
pression, va entraner le turbo-alternateur.
Cration de chaleur
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d)Le circuit secondaire
Pompe du circuit secondaire, mettant
l eau en mouvement.
Circuit secondaire.
Etat gazeux: Vapeur haute pression.
Etat liquide: Aprs passage dans le condenseur.
Condenseur.
Gnrateur de vapeur.
Eauchaude
sous
pression
T>300C
Turbine entrane par de la vapeur d eau sche.
Alternateur.
La vapeur haute pression cre entrane
ainsi en rotation le turbo-alternateur.
Cration de vapeur
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e)Le circuit de refroidissement
Pompe du circuit de refroidissement.
Turboalternateur.
Circuit secondaire: vapeur sche.
Condenseur.
Arorfrigrant: utilis si le dbit du
fleuve est insuffisant pour pour refroidir
et condenser la vapeur du circuitsecondaire.
Tubes de refroidissement: plus de 50 000
parcourus par l eau du circuit de
refroidissement.
Fleuve
Eau chaude
Eau
froide
Refroidissement par circulation d eau
du fleuve haut dbit dans le
condenseur. Ceci vite une trop grande
monte en temprature de l eau rejete.
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e)Le circuit de refroidissement:
Eau chaude
Eau
froide
Courant d air
Cas d un fleuve dbit trop faible:
1) L eau froide, situe, au bas de la tour
est pompe et se rchauffe en passant dans
le condenseur.
2) L eau chaude sortant du condenseur est
amene la base de la tour et ruisselle
sur des plaques ajoures.
3) L eau est refroidie au contact du
courant d air qui monte dans la tour.
Ce systme de tour de refroidissement permet de prlever 20 30 fois moins d eau
dans le fleuve.L eau tide peut tre rcupre et utilise pour chauffer des serres, btiments...
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f)Les trois circuits indpendants:
Circuit primaire:
cration de chaleur
Circuit secondaire:
cration de vapeur
Circuit de
refroidissement
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g)Quelques chiffres importants:
Dure de vie: plus de 40 ans.
L arrt dune centrale: 40 50 jours.
Un arrt :tous les ans ou 18 mois.
renouveler le combustible nuclaire.
1000 personnes pour 4000 5000 interventions .
Cot # 10 millions d euros,
caus par l immobilisation.
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g)Quelques chiffres importants:
Une centrale est compose de tranches.
Tranche = chaudire; turboalternateur, et auxiliaires
Racteurs existant: tranche de 900 MW
tranche de 1300 MWtranche de 1450 MW
Chaque centrale nuclaire est compose
de 2; 4 ou 6 tranches.
Sur toute la France, 54 tranches
composent le parc nuclaire franais.
En France:
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g)Quelques chiffres importants:
France / Monde
438 racteurs en service dans le monde
201 racteurs sont de technologie R.E.P. soit 189 000 MW
En France en 1995:Puissance totale nuclaire installe : 58 340 MW
34 tranches R.E.P. 900 MW: 30 770 MW
20 tranches R.E.P. 1300 MW: 26 370 MW
1 tranche N.R.N. 1200 MW (Creys-Malville)
Les tranches 1450 MW ont t mises en service vers 1998