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L'énergie nucléaire en France

Publié le 02/11/2011

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La taille des centrales est très importante pour assurer la compétitivité du nucléaire avec les autres sources classiques. L'augmentation de puissance abaisse le prix de revient du kWh. Certaines filières s'y prêtent mieux que d'autres, il faut donc viser juste avant de débuter un programme qui engagera l'avenir pour plusieurs dizaines d'années. D'autre part, la complexité de la technique nucléaire s'accompagne pour l'instant d'une fiabilité moins grande que celle du thermique classique. Enfin les protections justifiées par la sécurité des personnes et de l'environnement entrent pour une part très importante dans le coût des installations.

« Parts des diverses énergies primaires .

11111 nucléaire ~ combustible importé (lue~oil essentiellement) 1111 combustible national ~ hydraulique 1960 1985 1970 11175 1960 milliards de kWh 420 400 300 200 100 82 11185 295 mllllarda de kWh nucl6alrea en1985 aolt 70'11odala production totale 7'11.

S'llo 15'11.

Evolution de la production nationale d'électricité de 1960 à 1985.

(Document E. D.F.) L'approvisionnement en uranium La France est moins défavorisée en minerai radioactif sur son propre territoire qu'elle ne l'est pour le pétrole.

A ce jour, 34 000 tonnes d'uranium ont été inventoriées et 19 000 autres restent en perspective.

Mais c'est peu par rapport à d'autres pays comme les U.S.A.

(256 000 tonnes), l'Afrique du Sud (231 000 tonnes), le Canada (182 000 ton­ nes), l'Australie (71 000 tonnes).

Toutes ces réserves permettront d'aller jusqu'à l'an 2000, après quoi l'on espère que la technique des surrégénérateurs déjà bien maîtrisée, et celle beaucoup plus aléatoire de la fusion contrôlée, per­ mettront de prendre le relais.

Pour bien comprendre les problèmes nucléaires actuels, il faut d'abord préciser certains points de la théorie des réactions nucléaires contrôlées, car ils conditionnent les choix qui s'offrent actuelle­ ment en matière de production d'électricité nucléaire.

Les réactions en chaine contrôlées Les réactions chimiques de combustion dans une chaudière à charbon ou à pétrole correspondent globalement à un réarrangement des molécules tel que le système final soit plus stable que les molécu­ les initiales lorsqu'elles sont mises en présence.

Ce gain de stabilité s'obtient par la libération d'une partie de l'énergie contenue dans l'ensemble et que l'on utilise pour chauffer l'eau, la vaporiser puis la surchauffer, etc.

Les forces qui assurent la cohé- sion des molécules et dont on récupère une portion sous forme de chaleur sont dites coulombiennes .

Ce sont elles qui, grossièrement, maintiennent un électron sur son orbite et l'empêchent de s'échapper de l'atome ou de la molécule.

Le noyau de l'atome peut lui aussi se décrire qualitativement à la façon d'une molécule, mais les atomes sont remplacés par les nucléons, constituants du noyau.

Ceux-ci (protons et neutrons) sont liés entre eux par des for­ ces intra-nucléaires dont l'intensité est un million de fois plus élevée que les forces coulombiennes .

Le système est donc beaucoup plus stable ; mais si l'on parvient à le mettre en état d'instabilité, il est possible après rupture de récupérer une énergie proportionnée aux forces énormes qui assurent normalement sa cohésion.

En particulier la somme des masses des consti­ tuants après leur séparation est inférieure à celle du noyau initial.

La différence .1 rn s'est trouvée convertie en énergie selon l'équation d'équivalence d'Einstein : E =Llm c2 • Pour que l'opération soit rentable, il faut fournir au préalable une énergie moindre que celle que l'on prétend récupérer.

Tout l'art du physicien nucléaire consiste donc à mettre, aux moindres frais, ce noyau dans un état d'insta­ bilité tel qu ' il va se casser, pour ensuite récupérer l'énergie abandonnée.

L'enjeu en vaut la peine puisque la fission d'un seul kilo d'uranium 235 libère une énergie équivalant à la combustion de 3000 tonnes de charbon.

Il existe également des décompositions sponta­ nées de noyaux en radioactivité naturelle, elles concernent de nombreux isotopes instables des élé-. »

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