NUCLÉAIRERéacteurs nucléaires

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Éléments constitutifs d'un réacteur nucléaire

L'utilisation principale des réacteurs nucléaires est la production d'électricité à partir de l'énergie thermique de la fission. Les matériaux fissiles et fertiles sont les combustibles nucléaires de ces machines thermiques qui, à raison d'environ 200 MeV par fission, produisent 70 milliards de joules par gramme de noyaux fissiles consommés à comparer aux 33 000 joules produits par la combustion de 1 gramme de charbon.

L'énergie de fission est libérée principalement sous forme d'énergie cinétique des produits de fission ; le reste est transporté par les rayonnements β (et les neutrinos), γ et par les neutrons. L'énergie de fission se traduit finalement par un dégagement de chaleur dont l'essentiel a lieu au sein du combustible nucléaire.

Dans la réaction en chaîne, il n'existe pas de limite théorique au rythme des fissions et donc au niveau de puissance instantanée. En pratique, dans le cas de réactions explosives (armes nucléaires), la dislocation mécanique du milieu fissile arrête la réaction. Dans le cas des réacteurs nucléaires, la puissance est volontairement limitée aux possibilités d'extraction de la chaleur produite dans les éléments de combustible. À cet égard, le développement de l'énergie nucléaire à des fins civiles a été marqué par une optimisation du cœur et des techniques de transfert thermique pour accroître la puissance extractible d'un volume et d'une masse de matières fissiles données.

Le combustible nucléaire

La matière fissile est contenue dans le combustible nucléaire dont la conception et la technologie doivent garantir sa tenue mécanique et son refroidissement en toutes circonstances, même accidentelles, et doivent permettre sa manutention avant, pendant et après son passage en réacteur. Peuvent être utilisés l'uranium métallique ou un composé céramique du type oxyde, carbure ou nitrure fonctionnant à haute température. Le plus courant est le dioxyde d'uranium : sa conductivité thermique est faible, mais sa température de fusion est élevée (de 2 600 à 2 80 [...]


1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 19 pages



Médias de l’article

Énergie nucléaire

Énergie nucléaire
Crédits : Planeta Actimedia S.A.© Encyclopædia Universalis France pour la version française.

vidéo

Puissances électronucléaires installées

Puissances électronucléaires installées
Crédits : Encyclopædia Universalis France

tableau

Parc électronucléaire mondial par filière

Parc électronucléaire mondial par filière
Crédits : Encyclopædia Universalis France

tableau

Principe de fonctionnement d'une centrale de type REP

Principe de fonctionnement d'une centrale de type REP
Crédits : Encyclopædia Universalis France

vidéo

Afficher les 9 médias de l'article





Écrit par :

  • : conseiller scientifique au Commissariat à l'énergie atomique, Fontenay-aux-Roses
  • : directeur adjoint du développement et de l'innovation nucléaire au Commissariat à l'énergie atomique (CEA), ingénieur
  • : membre de l'Académie des sciences
  • : directeur de l'Institut de recherche fondamentale du Commissariat à l'énergie atomique, Gif-sur-Yvette
  • : professeur honoraire à l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie, haut-commissaire à l'énergie atomique, membre du Conseil économique et social

Classification


Autres références

«  NUCLÉAIRE  » est également traité dans :

NUCLÉAIRE - Cycle du combustible

  • Écrit par 
  • Bernard BOULLIS, 
  • Noël CAMARCAT
  •  • 7 074 mots
  •  • 12 médias

Le développement industriel des réacteurs nucléaires n'est possible que grâce à la création d'industries spécialisées, souvent fort complexes, en particulier celles qui assurent les différentes phases de transformation du combustible nucléaire destiné à l'alimentation des réacteurs. Il s'agit tout d'abord d'extraire le minerai d'uranium, de le mettre sous le […] Lire la suite

NUCLÉAIRE - Applications civiles

  • Écrit par 
  • Pierre BACHER
  •  • 6 686 mots
  •  • 9 médias

Le nucléaire civil couvre de nombreux domaines faisant appel, d'une part, à la radioactivité et aux rayonnements ionisants, et, d'autre part, à la production d'énergie par fission d'atomes lourds ou fusion d'atomes légers.Parmi les applications de la radioactivité, outre de multiples domaines de la recherche, […] Lire la suite

NUCLÉAIRE - Applications militaires

  • Écrit par 
  • Paul BOUÉ, 
  • Thierry MASSARD, 
  • François OLIVE
  •  • 8 604 mots
  •  • 5 médias

L'application militaire de l'énergie atomique a été envisagée dès la découverte de la fission, comme le montre la demande de brevet déposée le 4 mai 1939 par le physicien français Frédéric Joliot-Curie et son équipe sur l'explosif nucléaire (« Perfectionnements aux charges explosives », décrivant le principe de la bombe atomique). Elle est deve […] Lire la suite

NUCLÉAIRE - Déchets

  • Écrit par 
  • Pierre BEREST, 
  • Jean-Paul SCHAPIRA
  •  • 10 946 mots
  •  • 8 médias

La production d'électricité dans des centrales nucléaires, mais aussi la médecine, la défense, la recherche scientifique et de nombreuses activités industrielles utilisent des substances radioactives et engendrent des déchets radioactifs. Ceux-ci présentent une activité et une radiotoxicité extrêmement v […] Lire la suite

NUCLÉAIRE - Démantèlement des installations

  • Écrit par 
  • Francis LAMBERT
  •  • 3 141 mots
  •  • 3 médias

Une installation nucléaire arrêtée dont le contenu représente encore un risque important ne peut être abandonnée. Ce serait moralement inacceptable, et c'est bien sûr interdit par la réglementation. Cependant cet impératif ne justifie pas à lui seul les efforts et les dépenses que représente, pour les exploitants, le démantèlement des installations nucléaires. Car rien n'empêche un exploitant de c […] Lire la suite

NUCLÉAIRE - Sûreté des centrales nucléaires

  • Écrit par 
  • Bernard LAPONCHE
  •  • 2 314 mots

Conséquence du séisme de magnitude 9 et du tsunami qui ont secoué le nord-est du Japon le 11 mars 2011, la catastrophe nucléaire de Fukushima vient relancer le débat sur la sûreté des centrales nucléaires. Après les accidents de Three Mile Island, de Tchernobyl et de Fukushima (qui est loin d'être terminé) […] Lire la suite

NUCLÉAIRE (notions de base)

  • Écrit par 
  • Universalis
  •  • 4 103 mots
  •  • 18 médias

Depuis la découverte de la radioactivité en 1896 par Henri Becquerel et celle du noyau atomique par Ernest Rutherford en 1911, des progrès scientifiques importants ont été accomplis en physique nucléaire. La maîtrise des réactions nucléaires a permis en particulier, dès le milieu du xx […] Lire la suite

T.I.C.E. (Traité d'interdiction complète des essais nucléaires) ou C.T.B.T. (Comprehensive Test Ban Treaty)

  • Écrit par 
  • Dominique MONGIN
  •  • 926 mots
  •  • 1 média

Le Traité d’interdiction complète des essais nucléaires (T.I.C.E.), ou Comprehensive Test Ban Treaty (C.T.B.T.), est un traité multilatéral élaboré dans le cadre de la Conférence du désarmement de l’Organisation des Nations unies (O.N.U.). Il a été ouvert à la signature des États en septembre 1996. À la mi-2015, 183 États l’ont signé et 164 l’ont ratifié. Ce traité vise à interdire tous les essai […] Lire la suite

Voir aussi

Les derniers événements

19-26 septembre 2018 • Belgique • Arrêt de six centrales nucléaires sur sept.

, qui sont en maintenance, a été repoussé à décembre. Seuls les réacteurs Tihange 1 et Doel 3 restent opérationnels, mais le premier doit être arrêté en novembre pour recharger son combustible. Les réacteurs nucléaires produisent plus de la moitié de l’électricité consommée dans le pays. Le 24 [...] Lire la suite

27 août 2018 • Afrique du Sud • Annulation du développement du programme nucléaire civil.

Le gouvernement présente son plan de production électrique. Il annonce l’abandon du projet, défendu par l’ancien président Jacob Zuma, de développement des capacités nucléaires du pays — l’Afrique du Sud possède les deux seuls réacteurs atomiques du continent. Le plan prévoit, d’ici à 2030 [...] Lire la suite

3 juillet 2018 • Japon • Adoption d’un plan de relance du nucléaire.

entre 22 et 24 p. 100 du total ; celle des énergies fossiles demeure majoritaire. En septembre 2012, le précédent gouvernement avait adopté un plan de sortie progressive du nucléaire. Seuls neuf des cinquante-quatre réacteurs du pays sont encore en activité. La perspective de la construction de nouvelles centrales nucléaires suscite de vives résistances dans le pays.  [...] Lire la suite

3-31 janvier 2012 • France • Remise de rapports sur le parc nucléaire.

Le 3, l'Autorité de sûreté nucléaire (A.S.N.) remet au Premier ministre François Fillon son rapport sur les évaluations complémentaires de sûreté fournies par les exploitants des soixante-dix-neuf installations nucléaires françaises. Ces évaluations avaient été demandées par le gouvernement [...] Lire la suite

30 mai 2011 • Allemagne • Annonce du projet relatif à l'arrêt de la production d'énergie nucléaire.

Le gouvernement annonce l'arrêt de la production d'électricité d'origine nucléaire d'ici à 2022. La chancelière Angela Merkel, qui avait accepté, en septembre 2010, de prolonger la durée d'exploitation des réacteurs en service, applique ainsi les recommandations, rendues publiques ce même jour [...] Lire la suite

7-29 avril 2011 • Japon • Suites de la catastrophe de Fukushima.

de la centrale de Fukushima afin d'y inclure de nouvelles communes, situées notamment au nord-ouest de la zone, certaines jusqu'à 40 kilomètres. Le 12, l'agence japonaise de sûreté nucléaire et industrielle élève au niveau maximal de 7 sur l'échelle internationale des accidents nucléaires [...] Lire la suite

4-7 décembre 2010 • France - Inde • Visite du président Nicolas Sarkozy en Inde.

dans le domaine nucléaire. Le chef de l'État français réaffirme le droit de l'Inde à disposer de capacités nucléaires civiles et son appui à l'intégration de l'Inde au sein des membres permanents du Conseil de sécurité de l'O.N.U. Le 6, le président Sarkozy et le Premier ministre indien Manmohan Singh [...] Lire la suite

27 janvier - 3 mars 2009 • Allemagne - France • Rupture entre Areva et Siemens concernant le nucléaire.

Le 27, le conglomérat industriel allemand Siemens officialise son retrait du capital d'Areva N.P. Il cède à la maison mère, Areva, les 34 p. 100 qu'il détenait dans leur filiale commune, qui fabrique des réacteurs nucléaires. Il explique son choix par sa trop faible marge de manœuvre en tant [...] Lire la suite

10-12 décembre 2007 • Libye - France • Visite controversée de Muammar Kadhafi en France.

Kadhafi signe à Paris de nombreux contrats, pour un montant d'une dizaine de milliards d'euros, dont un mémorandum sur la « fourniture d'un ou plusieurs réacteurs nucléaires pour le dessalement de l'eau de mer » – Tripoli a renoncé à son programme nucléaire militaire en 2003. Le 11, dans un entretien [...] Lire la suite

Pour citer l’article

Jean BUSSAC, Frank CARRÉ, Robert DAUTRAY, Jules HOROWITZ, Jean TEILLAC, « NUCLÉAIRE - Réacteurs nucléaires », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 05 août 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire-reacteurs-nucleaires/