L’énergie nucléaire : explications, principes, fusion, fission

l’énergie nucléaire

L’exploitation de l’énergie nucléaire peut se dérouler durant une fusion ou une fission. Le phénomène de fusion nucléaire se différencie de la fission qui consiste à un atome lourd de se scinder en 2 atomes plus légers. Découvrons plus en détail les explications relatives à l’énergie nucléaire.

Qu’est-ce que l’énergie nucléaire ?

L’énergie nucléaire est une énergie de liaison des constituants du noyau des atomes. Le noyau représente un assemblage de protons de charges positives et de neutrons sans charge qui sont fortement liés malgré la répulsion électrique entre protons. Le noyau contenu dans l’énergie nucléaire est extrêmement compact. Il est 100 000 fois plus petit qu’un atome.

Dans un atome lourd, le noyau contient des protons qui se repoussent. Certains noyaux peuvent être instables. La rupture des noyaux libère une partie de leur énergie de liaison. Ce phénomène intitulé fission de l’atome peut être réalisé dans des noyaux d’uranium ou de thorium. Lors d’une exploitation de l’énergie nucléaire, on peut constater un autre phénomène, celui de 2 atomes très légers qui peuvent se fondre pour former un atome plus lourd et plus stable. Au cours de cette opération, la fusion nucléaire dégage une énergie considérable. Il peut s’agir par exemple d’une fusion de noyaux d’hydrogène ou noyau d’hélium.

Explications d’une réaction nucléaire

Dans un réacteur d’une centrale nucléaire, on constate plusieurs réactions de fissions. Un neutron se déplace et percute un atome d’uranium, cela permet au noyau d’absorber le neutron. Cette fusion entraîne l’instabilité du noyau qui éclate en libérant de l’énergie et en se divisant en 2 parties. La fission nucléaire est possible avec l’uranium puisque cet élément a la particularité de posséder des atomes avec de gros noyaux instables faciles à éclater.

La réaction provoque un dégagement d’énergie sous forme de chaleur. L’augmentation de température transforme l’eau du générateur en vapeur. La pression de la vapeur fera actionner les turbines qui vont générer un courant électrique.

Principe de la fusion et de la fission nucléaire

Le deutérium et le tritium sont 2 isotopes de l’hydrogène qui intéressent énormément les chercheurs spécialisés en énergie nucléaire. Si le deutérium existe à l’état naturel, le tritium peut être obtenu dans un réacteur industriel à fusion grâce à l’interaction avec du lithium. Les réacteurs à fusion nucléaire sont disponibles en différentes catégories : réacteur à confinement inertiel et modèle à confinement magnétique. La fission ou la cassure d’un noyau très lourd comme ceux de l’uranium 235 ou plutonium 239 se fait sous l’impact de neutrons.

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