Comment fonctionne l’énergie nucléaire ?

Les feux d’antan allumés sur les grèves permettant aux hommes d’arriver à bon port en se jouant des pièges et des dangers de l’obscurité sont devenus aujourd’hui électricité énergie lumière énergie puissance l’électricité omniprésente et indispensable dans la vie quotidienne bien que non stockables doit être disponible partout et tout le temps pour pouvoir répondre dans un siècle à la formidable demande en énergie les 13 milliards d’êtres humains de la planète alors que s’épuiseront peu à peu les ressources fossiles comme le gaz le pétrole ou le charbon le nucléaire énergie de substitution permettra alors aux villes de conserver leurs lumières.

Avec les années folles de ce début de xxème siècle, c’est l’arrivée dans la vie quotidienne de toute une série de technologies nouvelles comme l’automobile l’aéroplane le téléphone et surtout l’électricité et ses drôles de machines
Après les années sombres, c’est l’heure de la reconstruction et du développement spectaculaire de cette nouvelle énergie dont, on ne peut plus passer construction de barrages hydrauliques et de centrales thermiques pour produire de l’électricité mais aussi d’un véritable réseau pour la distribuer.
En 40 ans la consommation d’électricité en france va se trouver x 20 .
La fabuleuse aventure du nucléaire commence, il ya un siècle avec la découverte de la radioactivité par le physicien français henri becquerel.
Cinquante ans plus tard grâce à un autre physicien frédéric joliot, c’est la réalisation de zoé la première pile atomique française en france le développement du nucléaire est confiée en 1945 du commissariat à l’énergie atomique qui est chargée des recherches et de la construction des premiers prototypes au plan européen, c’est en 1957 la constitution de leurs atomes marché commun du nucléaire un organisme dont la mission est le développement communautaire de l’énergie atomique à des fins exclusivement civil en 1956, c’est la construction du réacteur g1 à marcoule et la production du premier kilowatt heure nucléaire français du prototype, on passe alors rapidement à la phase industrielle avec dans les années soixante à chinon sur la loire la construction par edf des trois premières unités de production d’électricité d’origine nucléaire.
On construira ensuite trois autres centrales de à saint laurent des eaux et une au budget les années 70 sont techniquement déterminant pour le développement du nucléaire français qui va abandonner la filière de l’uranium naturel au profit de celles utilisant l’uranium enrichi et l’eau sous pression autre date importante 1974 et le choc pétrolier pour être moins dépendants d’une énergie dont les prix flambent, on décide de remplacer progressivement les centrales au fioul par des centrales nucléaires en quinze ans, c’est alors la construction et la mise en service de 53 réacteurs nucléaires dont la puissance ne cessera d’augmenter au fil des années.
Avec une énergie électrique provenant à 75% du nucléaire l’objectif fixé en 74 est atteint dès la fin des années 80 et aujourd’hui l’indépendance énergétique de la france est proche de 50%.
Le minerai extrait du sol est trop pauvre en uranium pour être utilisé tel quel comme carburant dans les centrales nucléaires, il faut le concentré en lui faisant subir toute une série de traitements chimiques.
le produit concentré obtenu contenant 60 à 70 % d’uranium est appelée yellow cake ce qui veut dire gâteau jaune, c’est sous cette forme de pattes couleurs boutons d’or que l’uranium qui cuisine de traitement proche de la mine pour être commercialisé l’industrie chimique va faire subir ensuite à l’uranium toute une série de purification et transformation avec notamment la jonction de fluor à l’issue d’opérations chimie très complexe l’uranium va devenir tétrafluorure d’uranium et sa couleur va passer du jaune au vert.
L’uranium est en fait un mélange de deux isotopes l’uranium 238 et l’uranium 235 fissile offre l’uranium naturel contient beaucoup d’uranium 238 est malheureusement très peu d’uranium 235 0 7% seulement comme pour pouvoir être utilisé dans les centrales l’uranium doit posséder 3 % d’uranium 235, il faut donc l’enrichir pour cela, on le fait passer successivement plus de mille fois à travers des parois poreuses véritable raffineries du carburant nucléaire .
Ces minuscules pastis oxyde d’uranium qui ne pèse que 7 g vont pouvoir libérer chacune autant d’énergie qu’une tonne de charbon, il faut 11 millions de pastilles assemblée en tube puis en éléments combustible pour alimenter le coeur d’une centrale dans le réacteur les atomes d’uranium vont alors subir des milliards de milliards de fission par seconde conséquence une énorme libération de chaleur qui atteint 1300 degrés dans le coeur des noyaux et 300 degrés pour l’eau pressurisée qui peignent le coeur du réacteur mais aussi la transformation même de la matière qui après 3 ans d’utilisation sera encore constituée à 90% d’uranium avec seulement 3 % de déchets .
Renouvelé par tiers chaque année les éléments combustibles usagés sont d’abord transférés en zone de stockage ou après six mois et une radioactivité / appelé château est ainsi transporter en toute sécurité vers le gym de retraitement de la hague.
Après une nouvelle attente de six mois et la séparation du plutonium et des produits de fission 95% du combustible traité restant est composé d’uranium encore légèrement enrichi à 20% de l’uranium qui prendra alors à nouveau le chemin de la raffinerie puis de la centrale.
Une vingtaine d’années après le début de la fabuleuse aventure du nucléaire cette énergie fournit aujourd’hui 17% de l’électricité mondiale 40% de l’électricité en europe occidentale et on l’a dit 75% de la consommation française.
Les raisons du développement spectaculaire du nucléaire en france sont très nombreuses volonté politique de diversifier les sources d’approvisionnement énergétique parade à l’épuisement prévisible des ressources fossiles comme le gaz le charbon le pétrole manque de productivité d énergie d’appoint comme le solaire ou l’énergie éolienne besoins croissants en énergie et plus récemment les problèmes d’environnement comme les plus acides ou l’effet de serre provoquées par la combustion du charbon du gaz ou du pétrole.
Les cinquante trois centrales nucléaires françaises utilisent l’uranium et l’eau pressurisée une centrale nucléaire de ce type, c’est une sorte de grosse bouilloire dont le circuit d’eau sous pression prend sa chaleur dans le réacteur et par l’intermédiaire d’un échangeur le générateur de vapeur chauffe un second circuit indépendant qui produit de la vapeur.
La vapeur produite dans la centrale fait tourner une turbine celle ci entraîne un alternateur qui produit de l’électricité comme pour refroidir le condenseur, il faut de l’eau les centrales sont toujours situées à proximité de la mer ou d’une rivière.
Une centrale nucléaire de ce type comporte trois barrières successives qui isole la matière fissile du monde extérieur une enceinte de confinement en béton d’un mètre d’épaisseur une protection qui n’existe pas dans les centrales du type tchernobyl à l’intérieur la cuve en acier du réacteur puis la gaine du combustible.
Une centrale nucléaire ça se conduit comme une voiture ça se démarre ça s’accélère en remontant les bars de commandes et ça peut même s’arrêter automatiquement en moins de deux secondes en cas de problème.
La puissance des centrales françaises et de 913 sens où 400 mégawatts.
Le carburant utilisé à à pouvoir énergétique extraordinaire car en la matière une tonne d’uranium équivaut à 15 mille tonnes de pétrole.
Aussi ne faudra-t-il ici que 25 tonnes d’uranium à 3 % face à un million et demi de tonnes de fuel et plus de 2 millions de tonnes de charbon pour produire les mêmes 1000 mégawatts d’électricité.
Véritable trait d’union entre centrales de production et les consommateurs ces autoroutes de l’énergie transport de l’électricité sous très haute tension 400 mille volts.
Ce qui a eu des f ont en charge l’entretien permanent de ces lignes sous très haute surveillance ce sont les lignards des anges gardiens qui évolue entre syrie terre.
En tout 90 mille km de lignes.
Plus de deux fois le tour de la terre des lignes chargé de transporter une énergie qui ne se stocke pas.
Des opérations d’entretien et de réparation effectuée sans coupure du courant, c’est-à-dire sous 400 mille volts.
Une victoire quotidienne sur la possible.
Ils sont ainsi sept mille à edf a veillé nuit et jour au transport et à contribuer à la continuité de l’alimentation en électricité.

Que faire du combustible usé qu’il faut chaque année retirées du coeur d’une centrale de 1000 mégawatts soit, on le stock en état et on transmet ainsi nos ordures aux générations futures à eux de se débrouiller soit, on le retraite pour le réutiliser, c’est la solution choisie aujourd’hui par la france le japon l’allemagne la belgique la suisse et la grande-bretagne ce centre de retraitement du nucléaire, c’est celui de la hague en france au bout de la presqu’île du cotentin un centre de raffinage où l’on récupère les produits réutilisables comme l’uranium et où l’on conditionne sous forme sur les cendres de la fission appelé aussi déchets de haute activité, on confond trop souvent ses cendres qui ne représentent que 3 % d’uranium utilisé avec les déchets dits de faibles activités les moins préoccupant mais ce qu’on regarde le plus car, ils sont stockés en surface ce sont des vêtements des outils des pièces dont la radioactivité n’est qu’à l’état de traces mais que par précaution, on enferme dans du béton et qu’on recouvre de terre, c’est à cause d’eux qu’on appelle parfois la hague la poubelle du nucléaire pour les véritables déchets les cendres si l’on peut dire après avoir été liquéfié et refroidi pendant cinq ans, ils sont vitrifiés, c’est-à-dire mélangé à un verre spécial en fusion et emprisonné solide dans un conteneur d’acier puis stockée dans des puits souterrains.
Après avoir exclu un envoi de ses cendres dans les profondeurs de l’espace ou dans celle des fonds marins, on a décidé en france de développer les recherches en la matière en y consacrant un budget de 15 milliards de francs recherches fondamentales permettant peut-être un jour de les faire disparaître définitivement par incinération études géologiques poussée du sous sol afin de s’assurer qu’on pourra en toute sécurité d’ici une quinzaine d’années et entreposer ces déchets jusqu’à la nuit des temps si le site de soulaines dans l’aube à d’ores et déjà été retenues pour y entreposer les déchets faiblement radioactifs, on étudie comme dans tous les pays du monde les moyens les plus appropriés pour le stockage des déchets à vie longue et les premiers combustible usé venus de l’étranger et traités à la hague devrait repartir sous forme de déchets conditionné et de matières nucléaires réutilisables dès 1994 dans leur pays d’origine comme le japon la belgique ou l’allemagne mais déjà, on travaille sur des techniques du futur appelé retraitement, vous c’est l’espoir un jour de pouvoir aller encore plus loin dans leur traitement la séparation de nouveaux éléments et leur incinération un recyclage de type nouveau comme celui qu’on fait aujourd’hui subir au plutonium permettant d’éviter d’enfouir certains radioéléments à vie longue .
Lorsqu’on parle de sûreté nucléaire la question sur toutes les lèvres est bien sûr un tel accident est, il possible en france réponse des experts l’accident est possible avec des rejets de l’ordre du centième de ceux de tchernobyl mais avec les mesures en vigueur, il est très peu probable reste qu’on ne pourra jamais dire qu’il est impossible à la centrale de flamanville près du havre comme partout ailleurs en france, on a tiré les leçons des deux accidents majeurs du nucléaire dans le monde ceux de three mile island aux états unis et de tchernobyl en ex urss à 6 aujourd’hui pour edf la moitié du prix de revient d’un kilowattheure et le prix payé pour la sécurité première règle d’or, on la vit une triple barrière étanche de sécurité que sont la gaine la cuve et l’enceinte de confinement.
Des panneaux de contrôle plus lisible et mieux hiérarchiser ainsi que la présence permanente dans la centrale d’un ingénieur de sûreté radioprotection dont le rôle est de doubler le diagnostic de l’équipe de quart ce sont de nouvelles mesures de sûreté appliqué aujourd’hui dans le nucléaire français le centre nerveux d’une centrale ces six équipes de quart qui se relaient toutes les huit heures pour piloter 24 heures sur 24 le réacteur mais aussi des rosiers qui vérifie en permanence vannes soupapes et tuyauteries une centrale, c’est un millier de personnes astreintes à des règles draconiennes de sécurité.
Cet examen minutieux des soudures de la cuve du réacteur par un robot cela fait partie des contrôles annuels de sécurité lors des arrêts programmés de la centrale contrôle quotidien annuel tous les cinq ans et tous les dix ans avec la remise à neuf de tous les éléments vitaux une révision générale qui dure quatre mois grâce à un entretien très poussé les centrales françaises devraient fonctionner pendant 40 ans avec un niveau de sécurité qui s’améliore constamment avec l’expérience acquise en france et dans le monde.
En france, c’est l’exploitant edf qui est responsable de la sécurité des centrales mais deux organismes dépendant des ministères de l’industrie de l’environnement et de la santé contrôler en permanence son activité et peuvent à tout moment ordonné l’arrêt de la centrale s’il juge que la sécurité n’est plus assurée dans les centrales nucléaires françaises la transparence de l’information est désormais la règle protection surveillance prévention et formation, c’est sur ces quatre principes, tu reposes leur sûreté.

C’est énorme cheminée et leurs épais panaches blancs font désormais partie de notre paysage mais qu’on ne s’y trompe pas, il ne s’agit pas là de pollution nucléaire mais bien des recharges et d’humidité est complètement dépourvu de tout radioactivité ici pas de dégagement de gaz carbonique, c’est à dire pas de gaz à effet de serre ni de plus acides les centrales nucléaires consommatrices d’eau la rejette dans le voisinage immédiat après utilisation série le contrôle sanitaire avant rejet mais aussi après et des contrôles particulièrement sur l’herbe et le lait des exploitations alentours .
Prélèvement et surveillance régulière également de l’air et de l’eau de pluie.
en fonctionnement normal tout centrale rejette en effet de faibles quantités de produits radioactifs sous forme d’effluents liquides ou gazeux dont les valeurs doivent toujours resté très inférieur ou seuil prescrit par le ministère de la santé.
Centrales nucléaires sous haute surveillance écologique avec ici l’étude des mesures à apporter pour atténuer certaines nuisances sonores.
comme pour les rivières, on l’a vu les eaux rejetées en mer sont analysés en permanence .
Bien maîtrisé, c’est tout légèrement réchauffées peut contribuer au développement d’utilisation économiquement intéressantes comme l’aquaculture ou l’exploitation de véritable serre horticole chauffée à bon marché les centrales nucléaires françaises accueille 350 mille visiteurs par an.
le nucléaire, c’est d’abord sur le plan économique une moindre dépendance du pétrole et du dollar qui sert à le payer le nucléaire, c’est aussi une garantie d’approvisionnement permanent et de stabilité économique pour une énergie dont le prix en france n’a fait que baisser depuis dix ans.
Au niveau européen, c’est l’interconnexion des réseaux ce qui veut dire échanges car l’électricité circule depuis longtemps librement à travers les frontières de l’europe avec un chiffre d’affaires de 12 milliards de francs la france est devenu exportateur d’électricité et edf le septième exportateurs français.

Disposer à tout moment de l’énergie électrique dont, on a besoin sans se soucier ni du temps qu’il fait dehors ni du lieu où l’on se trouve, c’est ça aussi la fabuleuse aventure du nucléaire.