Dossier technique Bac Pro MELEC

Les centrales nucléaires en France

Ce dossier présente le principe de fonctionnement d’une centrale nucléaire, l’organisation du parc français, la localisation des principales centrales et les notions essentielles à retenir.

1. Qu’est-ce qu’une centrale nucléaire ?

Une centrale nucléaire est une installation industrielle qui produit de l’électricité grâce à la chaleur libérée par la fission des noyaux d’uranium.

Cette chaleur sert à chauffer de l’eau, à produire de la vapeur, puis à entraîner une turbine couplée à un alternateur.

En France, les centrales sont principalement des réacteurs à eau pressurisée (REP).

Vue générale d'une centrale nucléaire
À retenir : une centrale nucléaire transforme l’énergie thermique en énergie mécanique, puis en énergie électrique.

2. Le parc nucléaire français

La France possède un important parc nucléaire réparti sur l’ensemble du territoire. Les centrales sont généralement implantées près d’une grande ressource en eau afin d’assurer le refroidissement des installations.

57
réacteurs
18 à 19
sites / centrales
62,9 GW
puissance installée
3
circuits principaux
À retenir : le nucléaire occupe une place importante dans la production d’électricité française et constitue une énergie pilotable.

3. Principe de fonctionnement

1

Fission dans le réacteur

Dans le cœur du réacteur, les noyaux d’uranium se cassent. Cette réaction libère une grande quantité de chaleur.

2

Circuit primaire

L’eau du circuit primaire récupère cette chaleur et la transporte jusqu’au générateur de vapeur.

3

Circuit secondaire

Dans le générateur de vapeur, l’eau du circuit secondaire se transforme en vapeur.

4

Turbine et alternateur

La vapeur entraîne la turbine, qui entraîne l’alternateur produisant l’électricité.

5

Refroidissement

La vapeur est refroidie dans un condenseur, redevient liquide, puis repart dans le cycle.

Schéma de fonctionnement d'une centrale nucléaire
Schéma simplifié du fonctionnement d’une centrale nucléaire.
À retenir : une centrale nucléaire réalise une chaîne de conversion : énergie nucléaire → énergie thermique → énergie mécanique → énergie électrique.

4. Les 3 circuits d’une centrale REP

Circuit primaire

Il circule dans le réacteur et transporte la chaleur produite par la fission. Il fonctionne sous forte pression.

Circuit secondaire

Il reçoit la chaleur du circuit primaire et produit la vapeur qui entraîne la turbine.

Circuit de refroidissement

Il permet de refroidir le condenseur grâce à une importante ressource en eau.

5. Carte des centrales nucléaires en France

Les centrales nucléaires françaises sont réparties dans plusieurs régions : littoral, vallée du Rhône, Centre, Grand Est, Sud-Ouest…

Gravelines
Flamanville
Paluel
Penly
Cattenom
Chooz
Nogent-sur-Seine
Golfech
Civaux
Blayais
Bugey
Tricastin
Carte des centrales nucléaires françaises
Carte des principales centrales nucléaires françaises.

6. Photos explicatives

Vue générale

Vue d’ensemble d’une centrale nucléaire et de ses principaux bâtiments.

Bâtiment réacteur

Le bâtiment réacteur contient le cœur du réacteur et les principaux organes du circuit primaire.

Salle des machines

On y trouve notamment la turbine et l’alternateur.

Évacuation de l’énergie

L’électricité produite est élevée en tension avant son transport sur le réseau.

7. Avantages et limites

Avantages

  • Production importante d’électricité
  • Énergie pilotable
  • Faibles émissions directes de CO₂ en fonctionnement
  • Rôle important dans l’alimentation du réseau

Limites

  • Gestion des déchets radioactifs
  • Exigences de sûreté très fortes
  • Coûts élevés de construction et de maintenance
  • Besoin important en refroidissement

8. Compétences MELEC visées

Analyser

Identifier les étapes de production de l’électricité dans une centrale nucléaire.

Comprendre

Relier les circuits, les équipements et les conversions d’énergie.

Communiquer

Présenter clairement la place du nucléaire dans la production française.