Aux États-Unis, les deux tiers des réacteurs sont des réacteurs à eau sous pression (REP) et le reste sont des réacteurs à eau bouillante (REB).Dans un réacteur à eau bouillante, illustré ci-dessus, l’eau bout et se transforme en vapeur, puis est envoyée dans une turbine pour produire de l’électricité.
Dans les réacteurs à eau sous pression, l’eau du cœur est maintenue sous pression et ne peut pas bouillir.La chaleur est transférée à l'eau à l'extérieur du noyau à l'aide d'un échangeur de chaleur (également appelé générateur de vapeur), qui fait bouillir l'eau extérieure, génère de la vapeur et alimente une turbine.Dans les réacteurs à eau sous pression, l’eau bouillie est séparée du processus de fission et ne devient donc pas radioactive.
Une fois que la vapeur est utilisée pour alimenter la turbine, elle est refroidie pour se condenser à nouveau en eau.Certaines usines 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.Les tours de refroidissement en forme de sablier sont le symbole familier 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 taille 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.De nombreuses centrales contiennent plus d'un réacteur.La centrale de Palo Verde, en Arizona, est par exemple composée de trois réacteurs distincts, chacun d'une capacité de 1 334 mégawatts.
Certaines conceptions de réacteurs étrangers utilisent des liquides de refroidissement autres 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 usine du Colorado, aujourd'hui définitivement fermée, utilisait de l'hélium gazeux comme liquide de refroidissement (appelé réacteur refroidi au gaz à haute température).Quelques usines utilisent du métal liquide ou du sodium.
Heure de publication : 11 novembre 2022