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CT : L’utilisation de l’énergie nucléaire pour produire de l’électricité fait appel à des phénomènes physiques et à des technologies relativement complexes.
Phénomènes physiques – Tout d’abord, il convient de distinguer les deux phénomènes physiques suivants :
La réaction de fission nucléaire, qui peut se produire sur certains atomes lourds (uranium, plutonium) en libérant une énergie considérable.
La radioactivité, qui est un phénomène naturel affectant des atomes instables, et par lequel un rayonnement est émis. Les atomes sujets à la réaction de fission nucléaire, ainsi que les produits de cette fission, sont sujets à la radioactivité.
Ces phénomènes physiques, et d’autres notions connexes, sont détaillés sur la page de description des phénomènes physiques pour comprendre l’énergie nucléaire.
Fonctionnement des réacteurs nucléaires – L’utilisation de la fission nucléaire pour produire de l’énergie électrique fait appel aux installations ou technologies suivantes :
Tout d’abord, la centrale nucléaire, dans laquelle une réaction en chaîne de fission nucléaire est provoquée et contrôlée : la chaleur ainsi produite par la réaction nucléaire est alors convertie en énergie mécanique (turbine) puis électrique (alternateur). Les différents éléments de fonctionnement des centrales nucléaires sont décrits sur cette page.
Cycle du combustible nucléaire – La centrale nucléaire ne peut fonctionner qu’à partir d’un combustible nucléaire adapté. La fabrication de celui-ci fait appel à des activités spécifiques (extraction du minerai, conversion, enrichissement, fabrication des assemblages de combustible), tout comme la gestion des combustibles usés (gestion à long terme des déchets radioactifs, et, le cas échéant, retraitement des combustibles usés) : on parle alors de « cycle du combustible nucléaire », qui peut être ouvert ou fermé selon le choix du recours à l’activité de traitement des combustibles usés.

S : http://www.developpement-durable.gouv.fr/Description-du-fonctionnement-de-l.html (consulté le 29.06.2014)

N : 1. – énergie (nf) : XV^e siècle, au sens de « puissance d’action, efficacité de quelque chose (en parlant d’un remède) ». Emprunté, par l’intermédiaire du bas latin, du grec energeia, « force en action ».
– nucléaire (adj) : XIX^e siècle. Dérivé savant du latin nucleus, « noyau ».
2. Sur Terre, la matière est constituée d’atomes ; ceux-ci sont formés d’électrons tournant autour d’un noyau composé de nucléons (neutrons et protons). L’élément chimique d’un atome est déterminé par le nombre de protons de l’atome (ex : 1 pour l’hydrogène, 6 pour le carbone, 92 pour l’uranium). Un même élément chimique peut exister avec des nombres différents de neutrons : on parle alors d’isotopes. Par exemple, le carbone existe généralement avec 6 neutrons par atomes, mais il existe le « carbone 14 » dont le noyau est formé de 6 protons et de 8 neutrons. De même, « l’uranium 235 » a un noyau composé de 92 protons et de 143 neutrons, le nombre 235 indiquant le nombre total de nucléons = 92 + 143. L’adjectif « nucléaire » indique que l’on se rapporte à ces noyaux des atomes.
3. Forme d’énergie primaire.
4. Ne pas employer l’expression énergie atomique. C’est manquer de précision que de qualifier de atomique un phénomène qui intéresse le noyau de l’atome. On doit donc dire : « énergie nucléaire », « armes nucléaires », etc.
5. EPR : amorce de renouvellement du parc nucléaire.
Tout comme les réacteurs nucléaires de la génération précédente, l’EPR est un réacteur à eau pressurisée. Il consiste en un cœur rempli d’eau sous une pression de 155 bars, dans lequel des barreaux d’uranium enrichi, c’est-à-dire contenant 3 à 5 % d’uranium 235, sont soumis à un flux intense de neutrons, de telle sorte qu’ils se fragmentent en libérant de nouveaux neutrons – gage d’une réaction en chaîne – et de l’énergie. Evacuée par l’eau qu’elle contribue à chauffer, cette énergie permet ensuite de produire de la vapeur qui alimente une turbine destinée à la production d’électricité.
Ainsi, l’EPR ne constitue pas une rupture technologique par rapport à l’existant. Pour autant, aux dires de ses promoteurs, son intérêt réside dans sa très grande sûreté, concrètement liée à sa plus grande étanchéité et au renforcement de ses systèmes de secours en cas d’accident. Ses détracteurs, eux, le jugent trop complexe. Ainsi, son rival direct, l’américain AP-1000, est d’une conception allégée et plus simple de construction. Du reste, si l’EPR, dans un monde post-Fukushima, pourrait devenir la norme en terme de sécurité, d’aucuns jugent prématuré le passage à la génération III de réacteurs. Leur argument : en attendant la génération IV, il serait tout à fait possible de poursuivre l’exploitation de réacteurs de deuxième génération, dont les plus récents sont considérés par d’aucuns comme des réacteurs de la génération III.
Actuellement, deux EPR sont en cours de construction en Chine, un autre en Finlande et un dernier en France, sur le site de la centrale de Flamanville. Son coût, de 6 milliards d’euros, a doublé par rapport aux prévisions initiales. La mise en service de l’EPR de Flamanville est prévue pour 2016.
6. Interrelation culturelle : Nous pouvons citer, entre autres, Objectif Lune, seizième album de bande dessinée des aventures de Tintin créé par Hergé. De mystérieuses recherches sont menées en une zone interdite : le Centre de Recherches Atomiques de Sbrodj. Le sol de cette région reculée contient de riches gisements d’uranium, matériau indispensable à la fabrication d’une fusée à propulsion atomique.

S : 1. DAF (consulté le 31.03.2015). 2. http://www.developpement-durable.gouv.fr/Atome.html (consulté le 29.06.2014). 3 et 4. GDT (consulté le 29.06.2014). 5. CNRS – http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosnucleaire/contenu/alternative/alter_etape4_1.html (consulté le 20.12.2015). 6. http://fr.tintin.com/albums/show/id/16/page/0/0/objectif-lune (consulté le 25.10.2014) ; FCB ; http://energie-nucleaire.net/accidents-nucleaires/fukushima.html (consulté le 31.03.2015) ; https://www.lenergieenquestions.fr/tag/fukushima/ (consulté le 31.03.2015).

SYN :
S :

RC : accélérateur linéaire, accident nucléaire, becquerel, centrale nucléaire, chambre torique de confinement magnétique, chlorofluorocarbone, cimetière radioactif, confinement, confinement magnétique, contamination, déchets radioactifs, désintégration radioactive, électron, énergie, énergie primaire, lepton, muon, neutrino, pluie radioactive, polonium, proton, quark, radioactivité, rayonnement gamma, rayons X, réacteur nucléaire, synchrotron, uranium, uranium appauvri, uranium enrichi, uranium naturel.