Pour transformer l’uranium en énergie nucléaire, on a besoin d’une centrale composée de 4 éléments principaux : les bâtiments contenant le réacteur, la salle des machines, les départs de lignes électriques et les tours de refroidissement. L’exploitation du nucléaire se déroule à partir de l’uranium à l’énergie nucléaire.
Qu’est-ce qu’un combustible nucléaire ?
Un combustible nucléaire contient des matières fissiles telles que le plutonium et l’uranium. Ce produit fournit de l’énergie dans le cœur d’un réacteur tout en entretenant la réaction nucléaire en chaîne de la fission. La combustion des matières radioactives provient des réactions nucléaires comme la fission des noyaux atomiques.
Les matières fissiles utilisées dans les centres nucléaires de production d’électricité servent également à la propulsion nucléaire de navires militaires tels que les porte-avions, les sous-marins. En ce qui concerne les matières fissiles utilisées dans les centrales équipées de réacteurs à eau pressurisée, sachez que 1300 MWe comporte près de 100 tonnes de combustible renouvelé périodiquement.
Le combustible uranium oxyde (UOX) comporte des outils de dioxyde d’uranium. Ces combustibles utilisés dans certaines centrales sont empilés dans des tubes de zirconium. Les pastilles de dioxyde d’uranium (UO2) sont stockées dans des tubes d’environ 4 m de longueur appelés gaines.
L’importance de l’uranium dans un combustible nucléaire
Les principaux atomes fissiles lors de l’exploitation du nucléaire sont l’uranium 233 et 235, le plutonium 239 et 241. L’uranium présent dans les réacteurs des CNPE est considéré comme un combustible, car les éléments métalliques naturels dégagent de la chaleur grâce à la fission. L’uranium naturel extrait sous forme de minerais contient 2 isotopes : une grande concentration d’uranium 238 et des traces d’uranium 235. Malgré la faible teneur de ce dernier, c’est l’uranium 235 qui subit la fission nécessaire dans l’exploitation de l’énergie nucléaire.
Lors de la combustion d’une pastille d’uranium, l’élément contenu dans un réacteur nucléaire va subir des transformations. La consommation progressive de l’uranium va faire apparaître des produits de fission. Après un certain temps, le combustible doit être remplacé.
Processus de fabrication d’un combustible nucléaire
La fabrication du combustible consiste à donner aux matières nucléaires la forme adéquate pour une irradiation dans un réacteur. La majeure partie des centrales électrogènes se sert de combustible d’oxyde d’uranium tandis que certaines applications comme les modèles de réacteurs Magnox requièrent un combustible métallique. Avant de se transformer en combustible nucléaire, l’UF6 enrichi est transformé en poudre d’oxyde d’uranium puis comprimé sous forme de pastilles pour alimenter les REP.
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