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| L'énergie nucléaire : |
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Qu'est-ce que
l'énergie nucléaire ? |
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Qu'est-ce que
la radioactivité ? |
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Est-on exposé
à la radioactivité dans la vie quotidienne ? |
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Comment fonctionne
une centrale nucléaire ? |
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Qu'est-ce qu'un
combustible nucléaire ? |
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Où trouve-t-on
de l'uranium ? |
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Comment est
recyclé le combustible nucléaire usé? |
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Qu'est ce que
les actinides ? |
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Pourquoi en
France, l'électricité est-elle majoritairement d'origine nucléaire
? |
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Qu'est-ce
que l'énergie nucléaire ? |
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Réponse : L'énergie nucléaire
provient de la force, considérable, liant entre eux les constituants
du noyau des atomes (protons et neutrons). Sous l'impact d'un
neutron, certains gros noyaux peuvent se casser en deux noyaux
plus petits et libérer une partie de cette énergie, sous forme
d'un intense dégagement de chaleur. Cette réaction, appelée
la fission, s'accompagne de l'émission de deux ou trois neutrons
et de rayonnements. C'est l'énergie de fission qui est utilisée
dans les réacteurs nucléaires : sous l'effet de neutrons,
les noyaux d'uranium 235 – l'U235 est le seul atome fissile
naturel – se cassent et produisent la chaleur qui sera transformée
en électricité. Consulter
l'ouvrage L'énergie nucléaire en 110 questions. |
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Qu'est-ce
que la radioactivité ? |
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Réponse : Dans la nature,
la plupart des noyaux d'atomes sont stables. D'autres, en
revanche, sont instables, à cause d'un excès de protons ou
de neutrons ou d'un excès des deux. Pour redevenir stables,
ces noyaux se transforment spontanément en d'autres noyaux
- on dit qu'ils se désintègrent - en émettant des rayonnements
(rayonnements alpha, bêta ou gamma). C'est le phénomène de
la radioactivité. Le phénomène est lent, parfois sur des millions
d'années et jamais exposif: c'est une transformation du noyau
(on dit transmutation) et non pas une cassure comme dans le
phénomène de fission utilisé dans les réacteurs nucléaires,
On ne doit donc pas confondre "radioactivité" et "fission".
La radioactivité est un phénomène naturel qui existe depuis
la naissance de l'Univers. Elle fait partie de notre environnement,
puisqu'elle est présente dans l'écorce terrestre, dans l'eau,
l'air et le corps humain. La radioactivité existe aussi à
l'état artificiel lorsqu'elle provient de l'utilisation de
rayonnements à des fins médicales, industrielles ou militaires. |
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Est-on exposé
à la radioactivité dans la vie quotidienne ? |
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Réponse : Nous sommes
constamment exposés aux radiations d'origine naturelle qui
proviennent du ciel (rayonnements cosmiques), des substances
radioactives naturelles dans le sol (rayonnements telluriques),
de l'eau et de notre propre organisme. Les aliments et l'eau
que nous absorbons, l'air que nous respirons (qui contient
du radon, gaz qui provient de la désintégration de l'uranium
présent dans l'écorce terrestre) sont eux aussi naturellement
radioactifs. L'exposition naturelle est, en moyenne en France
de 2,4 millisievert par an. Elle peut atteindre 20 fois plus
dans certaines régions du monde (au Kérala, en Inde). Nous
sommes aussi exposés aux radiations dues aux activités humaines
: il s'agit principalement de l'irradiation médicale (radiographies,
radiothérapie, médecines nucléaires et cures thermales). Il
faut mentionner aussi l'irradiation provenant des industries
minières extractives, des retombées atmosphériques des essais
militaires, des industries pétrolières et alimentaires, sans
oublier les rayonnements émis par les postes de télévisions
et les écrans d'ordinateurs. Les rejets de l'industrie nucléaire
comptent quant à eux pour moins de 0,4% de la dose moyenne
globale. En moyenne, près des deux tiers de l'exposition à
laquelle est soumise le public en France est naturelle, et
près d'un tiers provient d'usages médicaux. |
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Comment fonctionne
une centrale nucléaire ? |
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Réponse : Dans une centrale
nucléaire ou thermique, l'électricité est produite mécaniquement
par la rotation d'un alternateur. L'alternateur est entraîné
par une turbine propulsée par de la vapeur d'eau sous pression.
Dans une centrale nucléaire, la vapeur d'eau est produite
grâce à la chaleur émise par la fission des atomes d'uranium
ou de plutonium (combustible) placés dans le cœur du réacteur.
La réaction de fission est contrôlée par des barres de contrôles
que les opérateurs peuvent faire monter ou descendre dans
le cœur. |
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Qu'est-ce
qu'un combustible nucléaire ? |
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Réponse : Un combustible
nucléaire est constitué d'un mélange de matières " fissiles
" (pouvant se casser) et de matières " fertiles " (donnant
naissance à des matières fissiles). La matière fissile est
de l'uranium 235 ou du plutonium 239, la matière fertile est
de l'uranium 238. L'uranium est extrait des mines et subit
plusieurs transformations afin d'être enrichi – la part d'uranium
235 de moins de 1% (naturel) est augmentée entre 3 et 5 %
(du moins pour les réacteurs à eau sous pression qui sont
les plus répandus dans le monde et ceux exploités par EDF).
Cet uranium est ensuite mis sous forme de pastilles qui sont
empilées dans des crayons. Ces crayons sont assemblés entre
eux comme des " fagots " afin d'être placés dans le cœur d'un
réacteur pour chauffer l'eau et produire de l'électricité.
Chaque pastille, cylindre de 1 cm de long et de moins d'1cm
de diamètre, ne pèse que 7g et peut libérer autant d'énergie
qu'une tonne de charbon. |
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Où trouve-t-on
de l'uranium ? |
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Réponse : L'uranium est
présent partout dans le monde en particulier dans le granit
et dans l'eau de mer. Les mines d'uranium produisent actuellement
environ 36 000 tonnes d'uranium par an (la consommation mondiale
annuelle est de l'ordre de 64 000 tonnes, la différence provient
de l'utilisation des stocks). Les six premiers pays producteurs
sont : le Canada (30 % du total); l'Australie (21 %); le Niger
(8 %); la Namibie (7,5 %); l'Ouzbékistan (6 %); la Russie
(6 %). L'ensemble de l'Union Européenne produit environ 1,6%
du total. La France a été dans le passé un producteur significatif,
mais les gisements n'offrent plus de conditions d'exploitation
économiquement satisfaisantes. La dernière mine, exploitée
près de Limoges, a fermé en 2001. On voit à cet égard que
l'origine géographique de l'uranium, en provenance majoritairement
de pays politiquement stables, constitue une garantie supplémentaire
quant à la sécurité d'approvisionnement. |
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Comment est
recyclé le combustible nucléaire usé? |
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Réponse : Le combustible
usé, lorsqu'il est retiré du réacteur après 3 ou 4 ans de
production d'énergie, contient encore une part importante
(95 %) de matière énergétique valorisable : l'uranium et le
plutonium. Le retraitement du combustible usé consiste d'une
part à séparer cette matière énergétique des déchets ultimes,
d'autre part à conditionner les déchets ultimes sous une forme
assurant un confinement sûr. Le plutonium issu du retraitement
est réutilisé dans les réacteurs sous forme de combustible
MOX, qui est un combustible mixte contenant de l'oxyde d'uranium
et de l'oxyde de plutonium. 20 réacteurs français utilisent
actuellement ce combustible à raison de 30 % des assemblages
présents dans le cœur, le reste étant constitué d'assemblages
à l'oxyde d'uranium standard. Les déchets ultimes sont composés
de produits de fission et d'actinides mineurs, qui n'ont pas
de réelle valeur énergétique. Ils sont confinés dans une matrice
en verre très résistante, formant ce que l'on appelle un déchet
vitrifié. Parmi les autres déchets directement issus du combustible
usé figurent également des déchets de structure des assemblages
de combustible : ils sont actuellement conditionnés sous forme
de fûts cimentés. Ces déchets seront désormais compactés,
ce qui permettra de réduire très sensiblement leur volume.
Enfin, les déchets issus de l'exploitation des installations
de retraitement (déchets technologiques et effluents) sont
traités et conditionnés suivant différents procédés. Toutes
ces opérations sont réalisées à l'établissement Cogema-La
Hague dans la presqu'île du Cotentin. Les contrats signés
par Cogema avec ses clients étrangers prévoient que l'ensemble
de ces déchets repartiront dans leur pays d'origine. Les Etats
concernés se sont en outre engagés à garantir ces retours
par la signature de lettres intergouvernementales avec la
France. |
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Qu'est ce
que les actinides ? |
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Réponse : Les acinides
sont des éléments chimiques plus lourds que l'actinium (numéro
atomique 89). Quatre actinides existent à l'état naturel :
l'actinium (89), le thorium (90), le protactinium (91) et
l'uranium (92). Il existe également des actinides artificiels,
ce sont les transuraniens dont les principaux sont le neptunium
(93), le plutonium (94), l'americium (95) et le curium (96).
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Pourquoi
en France, l'électricité est-elle majoritairement d'origine
nucléaire ? |
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Réponse : Suite aux chocs
pétroliers des années soixante-dix, les pouvoirs publics ont
décidé d'accroître l'indépendance énergétique de la France.
C'est ainsi qu'en 1974, le gouvernement a lancé un programme
de construction de centrales nucléaires, dont les coûts d'exploitation
sont peu sensibles aux fluctuations pouvant intervenir sur
les coûts des matières premières. L'uranium qui alimente les
centrales nucléaires est en effet présent de façon importante
partout dans le monde et est en particulier majoritairement
situé dans les pays stables. Ceci évite les tensions que l'on
peut avoir sur le pétrole, le gaz et dans une moindre mesure
sur le charbon. Grâce à son parc hydraulique et nucléaire,
l'indépendance énergétique de la France est passée de 23 %
en 1973 à près de 50 % aujourd'hui. En outre, ces deux filières
n'émettent pas de gaz carbonique, principal gaz à effet de
serre résultant des activités humaines. |
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