Aux États-Unis, les deux tiers des réacteurs sont des réacteurs à eau pressurisée (REP) et le reste des réacteurs à eau bouillante (REB). Dans un réacteur à eau bouillante, illustré ci-dessus, l'eau bout pour former de la vapeur, puis passe dans une turbine pour produire de l'électricité.
Dans les réacteurs à eau pressurisée, l'eau du cœur est maintenue sous pression et ne bout pas. La chaleur est transférée à l'eau extérieure au cœur par un échangeur de chaleur (également appelé générateur de vapeur), ce qui fait bouillir l'eau extérieure, produit de la vapeur et alimente une turbine. Dans les réacteurs à eau pressurisée, l'eau bouillie est indépendante du processus de fission et ne devient donc pas radioactive.
Une fois la vapeur utilisée pour alimenter la turbine, elle est refroidie pour se condenser et se transformer en eau. Certaines centrales utilisent l'eau des rivières, des lacs ou de l'océan pour refroidir la vapeur, tandis que d'autres utilisent de hautes tours de refroidissement. Ces tours en forme de sablier sont le symbole de nombreuses centrales nucléaires. Pour chaque unité d'électricité produite par une centrale nucléaire, environ deux unités de chaleur résiduelle sont rejetées dans l'environnement.
La puissance des centrales nucléaires commerciales varie d'environ 60 mégawatts pour la première génération de centrales au début des années 1960 à plus de 1 000 mégawatts. Nombre d'entre elles comportent plusieurs réacteurs. La centrale de Palo Verde, en Arizona, par exemple, est composée de trois réacteurs distincts, d'une capacité de 1 334 mégawatts chacun.
Certains réacteurs étrangers utilisent d'autres fluides caloporteurs que l'eau pour évacuer la chaleur de fission du cœur. Les réacteurs canadiens utilisent de l'eau chargée de deutérium (appelée « eau lourde »), tandis que d'autres sont refroidis au gaz. Une centrale du Colorado, aujourd'hui définitivement fermée, utilisait de l'hélium comme fluide caloporteur (appelé réacteur à haute température refroidi au gaz). Quelques centrales utilisent du métal liquide ou du sodium.
Date de publication : 11 novembre 2022