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Comment fonctionne un réacteur nucléaire ?


Quels sont les dysfonctionnements ?

Comment retraite-t-on le combustible irradié ?

1/ Comment fonctionne un réacteur nucléaire ?

schema d'un reacteur nucleaire

Connaître le fonctionnement d'une centrale nucléaire permet de savoir quels sont les dysfonctionnements éventuels, qui peuvent produirent rapidement un incident, voire accident nucléaire.

Produire de la chaleur et la transformer en vapeur d'eau est le principe de base pour toutes les centrales, quel que soit le combustible utilisé (uranium, fioul, gaz ou charbon).

Circuit primaire :

(1) Le cœur du réacteur est traversé par de l'eau sous pression , qui véhicule la chaleur produite par la réaction nucléaire.

Circuit secondaire :

(5) Cette chaleur est récupérée dans les générateurs de vapeur, qui vaporisent l'eau du circuit secondaire. Ce circuit, censé être isolé de la radioactivité, peut être contaminé en cas de fuite des générateurs de vapeur.

Production d'électricité :

(7) Cette vapeur actionne une turbine.

(8) Celle-ci est couplée à un alternateur qui fabrique l’électricité.

(9) L'électricité passe par le transformateur avant d' être évacuée sur le réseau.

Le circuit de refroidissement :

(10) Il permet de retransformer la vapeur en eau par l'intermédiaire d'un condenseur. Ce circuit utilise de l'eau prélevée d'un fleuve ou de la mer. Pour 2/3 des centrales, le circuit passe par une tour de refroidissement .

2/ Quels sont les dysfonctionnements ?

En France, 516 incidents ont été répertoriés officiellement en 2002, soit un toutes les 16 heures en moyenne.

(1) La cuve contient le combustible - l'uranium - où se fait la réaction nucléaire. Le coeur du réacteur dégage une très grande chaleur, qui doit être évacuée de façon continue pour rester sous contrôle. Sous l'effet des intenses radiations, l'acier de la cuve se fragilise progressivement.

(2) L'enceinte de confinement : un gigantesque sarcophage en béton à double paroi. Destinée à protéger la cuve d'éventuelles agressions extérieures, elle est conçue pour résister à la chute d'un petit avion, mais pas d'un gros porteur… L'enceinte perd de son étanchéité au fil du temps, d'où un risque de perte de radioactivité. En cas d'accident, l'enceinte est susceptible d'exploser.

(3) Le couvercle : ferme les cuves de réacteur et en assure l'étanchéité. En 1991, un problème générique de corrosion a été découvert. Devant la difficulté à réparer les adaptateurs fissurés, tous les couvercles du parc français doivent être changés pour éviter une fuite. Il reste encore 25 % des couvercles à remplacer !

(4) Les grappes de commandes : des dysfonctionnements fréquents des grappes (elles se coincent et parfois même se cassent) sont apparus ds 1994.

(5) Générateurs de vapeur : composés de plusieurs milliers de tubes, ce sont de gros échangeurs de chaleur.
Ces tubes sont une barrière essentielle entre les 2 circuits: c'est une enceinte de confinement dont la paroi mesure 1 mm d’épaisseur… Leur rupture constituerait un accident extrêmement sérieux.

(6) Circuit de refroidissement à l'arrêt: des fissures provoquant des fuites ont été découvertes sur ce circuit dès 1998.

3/ Comment retraite-t-on le combustible irradié ?

Les centrales nucléaires ont besoin d'uranium. On extrait du sol environ 30 000 tonnes d'uranium chaque année. Mais ce minerai d'uranium contient trop peu d'uranium pour être utilisé dans les centrales nucléaires. Il est traité dans les usines où il est transformé en combustible nucléaire.

Quelques réacteurs utilisent le plutonium comme combustible. Il n'existe dans la nature qu'en infime quantité. C'est donc en bombardant de l'uranium 238 avec des neutrons qu'on produit du plutonium. Celui ci est extrêmement dangereux; il émet des radiations très puissantes et est particulièrement explosif.

Ces combustibles s'usent, et doivent être finalement remplacé par de nouveaux combustibles. Il faut alors le retraité pour récupérer l'uranium pas encore utilisé. La France retraite le combustible nucléaire à La Hague. Mais ceci pose des problèmes* :

- Seuls 5% à 10% du combustible usé mondial annuel sont soumis à un retraitement, le reste étant entreposé en attente d’une évacuation définitive dans un dépôt.

- Tandis que certains déchets sont conservés et traités, des volumes considérables de déchets liquides et gazeux sont relâchés dans l’environnement. Les opérations de retraitement libèrent des volumes bien plus importants de radioactivité que les autres activités nucléaires, généralement plusieurs milliers de fois plus que les réacteurs nucléaires.

- Les rejets radioactifs dans l’air et la mer entraînent la contamination des chaînes alimentaires en empruntant un certain nombre de voies. Les individus peuvent également recevoir des doses de radiation par l’exposition à des aérosols radioactifs, l’inhalation de gaz et de particules radioactifs.

- De nombreux accidents se sont produits à La Hague, certains impliquant d’importants rejets radioactifs. Les dangers potentiels principaux à La Hague sont liés au risque d’incendie et d’explosion dans les bassins de stockage, dans les usines de vitrification ou dans les usines de traitement des effluents.

- Une recrudescence statistiquement importante de la leucémie dans la région de La Hague a été établie. L’augmentation se poursuit. A ce jour, aucune preuve concluante n’établit un lien causal avec les rejets radioactifs de La Hague. Cependant, ceux-ci ne peuvent être exclus comme facteur contribuant aux effets sanitaires observés.

En savoir plus sur les conséquences de la radioactivité sur la santé de l'homme.


*Source : Rapport final de WISE PARIS Pour le panel STOA
Résumé analytique et conclusions générales Octobre 2001
EFFETS TOXIQUES EVENTUELS ENGENDRES PAR LES USINES DE RETRAITEMENT NUCLEAIRE A SELLAFIELD ET AU CAP DE LA HAGUE
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Pour en savoir plus : http://sortirdunucleaire.org/

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