Dans une centrale nucléaire, l'uranium utilisé ne sort pas directement des mines. Il a d'abord fait l'objet d'un traitement puis d'un enrichissement en uranium 235 selon divers procédés techniques.

L'uranium est soumis à un bombardement de neutrons qui provoque la fission du noyau des atomes d’uranium, libérant ainsi une très grande quantité d’énergie, sous forme de chaleur et de rayonnement.
Cette chaleur permet de faire chauffer de l’eau à 300°C, sous pression, afin qu'elle reste liquide, dans le circuit primaire de la centrale, un circuit fermé. Par échange thermique dans le générateur de vapeur, l'eau du circuit primaire provoque la transformation en vapeur de l’eau du circuit secondaire. Cette vapeur est alors envoyée sur la turbine, laquelle est couplée à un alternateur, qui produit de l’électricité.
La vapeur est ensuite refroidie, soit par l’eau du fleuve ou de la mer, soit dans de très grandes tours appelées aéroréfrigérants.

► Les 3 circuits d'une centrale nucléaire
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Les 3 circuits d'une centrale nucléaire

 

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Du fait de leur grande disponibilité, les centrales nucléaires sont utilisées en continu, quelle que soit l’heure de la journée ou l’époque de l’année.
Elles disposent d'une très forte puissance de production, à un coût intéressant. À titre d'exemple, un réacteur de 900 MW produit en moyenne chaque mois 500 000 MWh, ce qui correspond à la consommation de 500 000 foyers environ.

Elles ne provoquent aucun rejet de CO₂ et en France, sur le plan technique, la standardisation du parc permet de mutualiser les ressources d’ingénierie, d’exploitation et de maintenance.

La fission de l’uranium génère des déchets radioactifs, qu’il faut gérer pour protéger l'homme et l’environnement.  

L'électricité d'origine nucléaire est la principale énergie produite en France.
En 2011, elle représente 77,7% de la production électrique.

Elle provient de 58 réacteurs de différents niveaux de puissance répartis sur 19 centrales sur l'ensemble du territoire.
Elle a été développée après le choc pétrolier (1973) pour répondre à la volonté de garantir l’indépendance énergétique de la France.

Au niveau mondial, le poids du nucléaire est beaucoup plus réduit car c'est une technologie qui demande une capacité de financement importante et un haut niveau de technologie. 

Pour aller plus loin sur le sujet de l'électricité et du développement durable, le kit pédagogique "Énergie et développement durable" pour les cycles 3 est disponible sur le site http://enseignants.edf.com/