Les centrales nucléaires en France
Ce dossier présente le principe de fonctionnement d’une centrale nucléaire, l’organisation du parc français, la localisation des principales centrales et les notions essentielles à retenir.
1. Qu’est-ce qu’une centrale nucléaire ?
Une centrale nucléaire est une installation industrielle qui produit de l’électricité grâce à la chaleur libérée par la fission des noyaux d’uranium.
Cette chaleur sert à chauffer de l’eau, à produire de la vapeur, puis à entraîner une turbine couplée à un alternateur.
En France, les centrales sont principalement des réacteurs à eau pressurisée (REP).
2. Le parc nucléaire français
La France possède un important parc nucléaire réparti sur l’ensemble du territoire. Les centrales sont généralement implantées près d’une grande ressource en eau afin d’assurer le refroidissement des installations.
3. Principe de fonctionnement
Fission dans le réacteur
Dans le cœur du réacteur, les noyaux d’uranium se cassent. Cette réaction libère une grande quantité de chaleur.
Circuit primaire
L’eau du circuit primaire récupère cette chaleur et la transporte jusqu’au générateur de vapeur.
Circuit secondaire
Dans le générateur de vapeur, l’eau du circuit secondaire se transforme en vapeur.
Turbine et alternateur
La vapeur entraîne la turbine, qui entraîne l’alternateur produisant l’électricité.
Refroidissement
La vapeur est refroidie dans un condenseur, redevient liquide, puis repart dans le cycle.
4. Les 3 circuits d’une centrale REP
Circuit primaire
Il circule dans le réacteur et transporte la chaleur produite par la fission. Il fonctionne sous forte pression.
Circuit secondaire
Il reçoit la chaleur du circuit primaire et produit la vapeur qui entraîne la turbine.
Circuit de refroidissement
Il permet de refroidir le condenseur grâce à une importante ressource en eau.
5. Carte des centrales nucléaires en France
Les centrales nucléaires françaises sont réparties dans plusieurs régions : littoral, vallée du Rhône, Centre, Grand Est, Sud-Ouest…
6. Photos explicatives
Vue générale
Vue d’ensemble d’une centrale nucléaire et de ses principaux bâtiments.
Bâtiment réacteur
Le bâtiment réacteur contient le cœur du réacteur et les principaux organes du circuit primaire.
Salle des machines
On y trouve notamment la turbine et l’alternateur.
Évacuation de l’énergie
L’électricité produite est élevée en tension avant son transport sur le réseau.
7. Avantages et limites
Avantages
- Production importante d’électricité
- Énergie pilotable
- Faibles émissions directes de CO₂ en fonctionnement
- Rôle important dans l’alimentation du réseau
Limites
- Gestion des déchets radioactifs
- Exigences de sûreté très fortes
- Coûts élevés de construction et de maintenance
- Besoin important en refroidissement
8. Compétences MELEC visées
Analyser
Identifier les étapes de production de l’électricité dans une centrale nucléaire.
Comprendre
Relier les circuits, les équipements et les conversions d’énergie.
Communiquer
Présenter clairement la place du nucléaire dans la production française.