W = P delta t
(Joule) = (Watt) * (seconde)
1 kWh = 1000 Watts * 1 heure
Mega = 1 million = 10^6
Giga = 1 milliard = 10^9
Atome : AZX : A = z + N donc : nombre de neutrons N = A − Z
Centrale nucléaire :
Chaudière nucléaire : transforme l'énergie nucléaire (des noyaux) en chaleur (eau chaude du circuit primaire)
actuellement : fission de l'Uranium (Z=92 protons, N neutrons) :
1) neutrons lents casse les U235 0,7% de l'Uranium naturel
2) neutrons rapides casse les U238 99,3% de l'Uranium naturel (futur successeur des centrales actuelles)
même nombre de protons => mêmes corps chimiques
nombre de neutrons différents : isotopes
La stabilité du noyau dépend du nombre de neutrons
U235 et U238 sont des isotopes de l'Uranium
fusion : centrale du futur (projet ITER) : 3 équations équivalentes
- Deutérium + Tritium −> Hélium + neutron
- D + T −> He + n
- le Deutérium et le Tritium sont des isotopes de l'Hydrogène (Z=1)
- 21H + 31H −> 42He + 10n
Le circuit primaire est sous pression pour que l'eau reste liquide.
L'eau du circuit primaire est radioactive.
Elle sert à chauffer un circuit d'eau secondaire.
Cette eau se vaporise et se détend dans une turbine
La turbine fait tourner un générateur qui produit de l'électricité.
Un circuit de refroidissement condense l'eau après sa détente dans la turbine.
L'eau liquide, froide retourne à l'échangeur avec le circuit primaire
pour refaire un cycle.
Réacteur : contient des barres de matériau fissile
et des barres de contrôle (matériau absorbeur de neutrons) par ajuster la puissance
que l'on enfonc plus ou moins.
Pressuriseur : met l'eau du circuit primaire sous pression
Circuit primaire : eau qui passe dans le coeur du réacteur et est contaminée par la radioactivité.
l'eau est liquide et va chauffer l'eau du circuit secondaire.
Echangeur de chaleur : l'eau du circuit primaire chauffe l'eau du circuit secondaire
et se refroidit.
Turbine : convertit l'énergie de la vapeur d'eau en énergie cinétique
Rotor : la rotation du rotor produit de l'électricité
Alternateur : produit un courant alternatif
78% de l'électricité française est d'origine nucléaire
nombre de centrales nucléaires :
19 centrales nucléaires en exploitation avec 58 réacteurs : énergie en 2010 = 407 900 GWh
(REP=Réacteur à Eau sous Pression (Pressurisé) : "PWR=Pressurized Water Reactor")
puissance moyenne = 407900 / (365 * 24) < puissance installée = 63 130 MW (en 2012)
2 centrales en démantèlement
Différents types d'énergie :
énergie de qualité inférieure (désordonnée) :
nucléaire (noyau)
thermique (chaleur)
énergie de qualité supérieure (ordonnée) :
potentielle (gravité) eau du barrage (énergie mécanique)
cinétique (mouvement) (énergie mécanique)
électrique
chimique (pile)
dégradation de l'énergie :
lors de la transformation d'énergie, du transport,
il y une perte d'énergie sous forme de chaleur (forme la plus dégradée de l'énergie)
stockage de l'énergie :
chauffage d'une nappe souterraine
batterie (énergie chimique)
pompage de d'eau d'un barrage vers un réservoir supérieur (potentielle)
meilleur moyen de transport de l'énergie :
câble électrique. Plus la tension est élevée, moins on perd d'énergie => lignes à Haute Tension
(perte par effet Joule)
pic d'énergie :
barrage : ouverture des conduits des turbines
centrales à gaz
accord avec certaines entreprises pour arrêter leur consommation.
Plus gros consommateurs : E-U puis Europe
Plus faibles consommateurs : Afrique puis Chine
consmmation croît : nb habitants croît, niveau de vie croît : appareils de plus en plus nombreux
fossiles : pétrole, gaz, charbon
éolienne : énergie des vents (ventilateur)
=> stockage de l'électricité