Une centrale nucléaire, ou centrale nucléaire en abrégé, est un complexe de structures techniques conçues pour générer de l'énergie électrique en utilisant l'énergie libérée lors d'une réaction nucléaire contrôlée.

Dans la seconde moitié des années 40, avant l'achèvement des travaux de création de la première bombe atomique, testée le 29 août 1949, les scientifiques soviétiques ont commencé à développer les premiers projets d'utilisation pacifique de l'énergie atomique. L'objectif principal des projets était l'électricité.

En mai 1950, près du village d'Obninskoye, dans la région de Kalouga, la construction de la première centrale nucléaire du monde a commencé.

L'électricité a été produite pour la première fois à l'aide d'un réacteur nucléaire le 20 décembre 1951 dans l'État de l'Idaho aux États-Unis.

Pour tester sa fonctionnalité, le générateur a été connecté à quatre lampes à incandescence, mais je ne m'attendais pas à ce que les lampes s'allument.

À partir de ce moment, l’humanité a commencé à utiliser l’énergie d’un réacteur nucléaire pour produire de l’électricité.

Premières centrales nucléaires

La construction de la première centrale nucléaire au monde d'une capacité de 5 MW a été achevée en 1954 et le 27 juin 1954, elle a été lancée et a commencé à fonctionner.

En 1958, la première étape de la centrale nucléaire sibérienne d'une capacité de 100 MW est mise en service.

La construction de la centrale nucléaire industrielle de Beloyarsk a également commencé en 1958. Le 26 avril 1964, le générateur du 1er étage alimentait les consommateurs en courant.

En septembre 1964, la 1ère tranche de la centrale nucléaire de Novovoronej d'une capacité de 210 MW est lancée. La deuxième unité d'une capacité de 350 MW est lancée en décembre 1969.

En 1973, la centrale nucléaire de Léningrad est inaugurée.

Dans d'autres pays, la première centrale nucléaire industrielle a été mise en service en 1956 à Calder Hall (Grande-Bretagne), d'une capacité de 46 MW.

En 1957, une centrale nucléaire de 60 MW entre en service à Shippingport (États-Unis).

Les leaders mondiaux de la production d’énergie nucléaire sont :

1. USA (788,6 milliards de kWh/an),
2. France (426,8 milliards de kWh/an),
3. Japon (273,8 milliards de kWh/an),
4. Allemagne (158,4 milliards de kWh/an),
5. Russie (154,7 milliards de kWh/an).

Classement des centrales nucléaires

Les centrales nucléaires peuvent être classées de plusieurs manières :

Par type de réacteur

• Réacteurs à neutrons thermiques qui utilisent des modérateurs spéciaux pour augmenter la probabilité d'absorption des neutrons par les noyaux des atomes de combustible
• Réacteurs à eau légère
• Réacteurs à eau lourde
• Réacteurs rapides
• Réacteurs sous-critiques utilisant des sources externes de neutrons
• Réacteurs à fusion

Par type d'énergie libérée

1. Centrales nucléaires (NPP) conçues pour produire uniquement de l'électricité
2. Centrales nucléaires de cogénération (CHP), produisant à la fois de l'électricité et de l'énergie thermique

Dans les centrales nucléaires situées en Russie, il existe des installations de chauffage qui sont nécessaires au chauffage de l'eau du réseau.

Types de combustible utilisés dans les centrales nucléaires

Dans les centrales nucléaires, il est possible d'utiliser plusieurs substances grâce auxquelles il est possible de produire de l'électricité nucléaire ; les combustibles des centrales nucléaires modernes sont l'uranium, le thorium et le plutonium.

Le combustible au thorium n’est pas utilisé aujourd’hui dans les centrales nucléaires, pour plusieurs raisons.

Premièrement, il est plus difficile à transformer en éléments combustibles, en abrégé éléments combustibles.

Les barres de combustible sont des tubes métalliques placés à l’intérieur d’un réacteur nucléaire. À l'intérieur

Les éléments combustibles contiennent des substances radioactives. Ces tubes sont des installations de stockage de combustible nucléaire.

Deuxièmement, l'utilisation du combustible au thorium nécessite son traitement complexe et coûteux après utilisation dans les centrales nucléaires.

Le combustible plutonium n'est pas non plus utilisé dans l'ingénierie nucléaire, en raison du fait que cette substance a une composition chimique très complexe, un système pour une utilisation complète et sûre n'a pas encore été développé.

Combustible à l'uranium

La principale substance produisant de l’énergie dans les centrales nucléaires est l’uranium. Aujourd'hui, l'uranium est extrait de plusieurs manières :

• l'exploitation minière à ciel ouvert
• enfermé dans les mines
• lixiviation souterraine, par forage minier.

La lixiviation souterraine, par forage minier, se produit en plaçant une solution d'acide sulfurique dans des puits souterrains, la solution est saturée d'uranium et pompée.

Les plus grandes réserves d'uranium au monde se trouvent en Australie, au Kazakhstan, en Russie et au Canada.

Les gisements les plus riches se trouvent au Canada, au Zaïre, en France et en République tchèque. Dans ces pays, jusqu'à 22 kilogrammes de matière première d'uranium sont obtenus à partir d'une tonne de minerai.

En Russie, on obtient un peu plus d'un kilo et demi d'uranium à partir d'une tonne de minerai. Les sites d'extraction d'uranium ne sont pas radioactifs.

Dans sa forme pure, cette substance présente peu de danger pour l'homme, le gaz radioactif incolore radon, qui se forme lors de la désintégration naturelle de l'uranium, est bien plus dangereux.

Préparation d'uranium

L'uranium n'est pas utilisé sous forme de minerai dans les centrales nucléaires ; le minerai ne réagit pas. Pour utiliser l'uranium dans les centrales nucléaires, la matière première est transformée en poudre - l'oxyde d'uranium, puis transformée en combustible à base d'uranium.

La poudre d'uranium est transformée en "comprimés" métalliques - elle est pressée dans de petits flacons soignés, qui sont cuits pendant la journée à des températures supérieures à 1 500 degrés Celsius.

Ce sont ces pastilles d'uranium qui entrent dans les réacteurs nucléaires, où elles commencent à interagir les unes avec les autres et, finalement, fournissent de l'électricité aux gens.

Environ 10 millions de pastilles d'uranium fonctionnent simultanément dans un réacteur nucléaire.

Avant de placer des pastilles d'uranium dans le réacteur, elles sont placées dans des tubes métalliques en alliages de zirconium - éléments combustibles ; les tubes sont reliés les uns aux autres en faisceaux et forment des assemblages combustibles - assemblages combustibles.

Ce sont les assemblages combustibles que l'on appelle combustible de centrale nucléaire.

Comment retraite-t-on le combustible des centrales nucléaires ?

Après un an d'utilisation de l'uranium dans les réacteurs nucléaires, il faut le remplacer.

Les éléments combustibles sont refroidis pendant plusieurs années et envoyés pour être hachés et dissous.

L’extraction chimique libère de l’uranium et du plutonium, qui sont réutilisés et utilisés pour fabriquer du nouveau combustible nucléaire.

Les produits de désintégration de l'uranium et du plutonium sont utilisés pour fabriquer des sources de rayonnements ionisants ; ils sont utilisés en médecine et dans l'industrie.

Tout ce qui reste après ces manipulations est envoyé au four pour être chauffé, le verre est fabriqué à partir de cette masse, ce verre est stocké dans des installations de stockage spéciales.

Le verre n'est pas fabriqué à partir de résidus pour une utilisation massive ; le verre est utilisé pour stocker des substances radioactives.

Il est difficile d'extraire du verre les restes d'éléments radioactifs pouvant nuire à l'environnement. Récemment, une nouvelle façon d’éliminer les déchets radioactifs est apparue.

Réacteurs nucléaires rapides ou réacteurs à neutrons rapides, qui fonctionnent avec des résidus de combustible nucléaire retraités.

Selon les scientifiques, les restes de combustible nucléaire, actuellement stockés dans des installations de stockage, sont capables de fournir du combustible aux réacteurs à neutrons rapides pendant 200 ans.

En outre, les nouveaux réacteurs rapides peuvent fonctionner avec du combustible à base d'uranium, fabriqué à partir d'uranium 238 ; cette substance n'est pas utilisée dans les centrales nucléaires conventionnelles, car Il est plus facile pour les centrales nucléaires actuelles de traiter l’uranium 235 et 233, dont il reste très peu dans la nature.

Ainsi, les nouveaux réacteurs sont l'occasion d'exploiter d'énormes gisements de 238 uranium, qui n'ont jamais été exploités auparavant.

Principe de fonctionnement des centrales nucléaires

Le principe de fonctionnement d'une centrale nucléaire basée sur un réacteur à eau sous pression à double circuit (VVER).

L'énergie libérée dans le cœur du réacteur est transférée au caloporteur primaire.

A la sortie des turbines, la vapeur entre dans le condenseur, où elle est refroidie par une grande quantité d'eau provenant du réservoir.

Le compensateur de pression est une structure plutôt complexe et encombrante qui sert à égaliser les fluctuations de pression dans le circuit pendant le fonctionnement du réacteur qui surviennent en raison de la dilatation thermique du liquide de refroidissement. La pression dans le 1er circuit peut atteindre jusqu'à 160 atmosphères (VVER-1000).

En plus de l'eau, du sodium ou du gaz fondu peut également être utilisé comme liquide de refroidissement dans divers réacteurs.

L'utilisation du sodium permet de simplifier la conception de l'enveloppe du cœur du réacteur (contrairement au circuit d'eau, la pression dans le circuit de sodium ne dépasse pas la pression atmosphérique), et de s'affranchir de la balance de pression, mais elle crée ses propres difficultés associé à l’activité chimique accrue de ce métal.

Le nombre total de circuits peut varier selon les réacteurs, le schéma de la figure est présenté pour les réacteurs de type VVER (Water-Water Energy Reactor).

Les réacteurs de type RBMK (High Power Channel Type Reactor) utilisent un circuit d'eau, et les réacteurs BN (Fast Neutron Reactor) utilisent deux circuits de sodium et un circuit d'eau.

S'il n'est pas possible d'utiliser une grande quantité d'eau pour la condensation de la vapeur, au lieu d'utiliser un réservoir, l'eau peut être refroidie dans des tours de refroidissement spéciales qui, en raison de leur taille, constituent généralement la partie la plus visible d'une centrale nucléaire.

Structure du réacteur nucléaire

Un réacteur nucléaire utilise un processus de fission nucléaire dans lequel un noyau lourd se brise en deux fragments plus petits.

Ces fragments sont dans un état hautement excité et émettent des neutrons, d'autres particules subatomiques et des photons.

Les neutrons peuvent provoquer de nouvelles fissions, entraînant leur émission en plus grand nombre, et ainsi de suite.

Une telle série continue et auto-entretenue de divisions est appelée réaction en chaîne.

Cela libère une grande quantité d’énergie dont la production est nécessaire aux centrales nucléaires.

Le principe de fonctionnement d'un réacteur nucléaire et d'une centrale nucléaire est tel qu'environ 85 % de l'énergie de fission est libérée dans un laps de temps très court après le début de la réaction.

Le reste est produit par la désintégration radioactive des produits de fission après qu'ils ont émis des neutrons.

La désintégration radioactive est un processus par lequel un atome atteint un état plus stable. Cela continue une fois la division terminée.

Éléments de base d'un réacteur nucléaire

• Combustible nucléaire : uranium enrichi, isotopes de l'uranium et du plutonium. Le plus couramment utilisé est l’uranium 235 ;
• Caloporteur pour évacuer l'énergie générée lors du fonctionnement du réacteur : eau, sodium liquide, etc. ;
• Barres de commande;
• Modérateur de neutrons ;
• Gaine de radioprotection.

Principe de fonctionnement d'un réacteur nucléaire

Dans le cœur du réacteur se trouvent des éléments combustibles (éléments combustibles) - du combustible nucléaire.

Ils sont assemblés dans des cassettes contenant plusieurs dizaines de crayons combustibles. Le liquide de refroidissement s'écoule à travers les canaux traversant chaque cassette.

Les barres de combustible régulent la puissance du réacteur. Une réaction nucléaire n’est possible qu’à partir d’une certaine masse (critique) du barreau de combustible.

La masse de chaque tige individuellement est inférieure au seuil critique. La réaction commence lorsque tous les bâtonnets sont dans la zone active. En insérant et en retirant les barres de combustible, la réaction peut être contrôlée.

Ainsi, lorsque la masse critique est dépassée, les éléments combustibles radioactifs émettent des neutrons qui entrent en collision avec des atomes.

En conséquence, un isotope instable se forme, qui se désintègre immédiatement, libérant de l'énergie sous forme de rayonnement gamma et de chaleur.

Les particules qui entrent en collision se transmettent de l'énergie cinétique et le nombre de désintégrations augmente de façon exponentielle.

Il s'agit d'une réaction en chaîne - le principe de fonctionnement d'un réacteur nucléaire. Sans contrôle, cela se produit à une vitesse fulgurante, ce qui conduit à une explosion. Mais dans un réacteur nucléaire, le processus est sous contrôle.

Ainsi, de l'énergie thermique est libérée dans le noyau, qui est transférée à l'eau lavant cette zone (circuit primaire).

Ici, la température de l'eau est de 250 à 300 degrés. Ensuite, l’eau transfère la chaleur vers le deuxième circuit, puis vers les aubes de la turbine qui génèrent de l’énergie.

La conversion de l’énergie nucléaire en énergie électrique peut être représentée schématiquement :

• Énergie interne d'un noyau d'uranium
• Énergie cinétique des fragments de noyaux désintégrés et des neutrons libérés
• Énergie interne de l'eau et de la vapeur
• Énergie cinétique de l'eau et de la vapeur
• Énergie cinétique des rotors des turbines et des générateurs
• Énergie électrique

Le cœur du réacteur est constitué de centaines de cassettes réunies par une coque métallique. Cette coque joue également le rôle de réflecteur de neutrons.

Des barres de commande permettant de régler la vitesse de réaction et des barres de protection d'urgence du réacteur sont insérées parmi les cassettes.

Centrale de production de chaleur nucléaire

Les premiers projets de telles stations ont été développés dans les années 70 du 20e siècle, mais en raison des bouleversements économiques survenus à la fin des années 80 et de la forte opposition du public, aucun d'entre eux n'a été pleinement mis en œuvre.

L'exception est la centrale nucléaire de petite capacité de Bilibino ; elle fournit de la chaleur et de l'électricité au village de Bilibino dans l'Arctique (10 000 habitants) et aux entreprises minières locales, ainsi qu'aux réacteurs de défense (ils produisent du plutonium) :

• Centrale nucléaire sibérienne, fournissant de la chaleur à Seversk et Tomsk.
• Le réacteur ADE-2 du complexe minier et chimique de Krasnoïarsk, qui fournit de l'énergie thermique et électrique à la ville de Jeleznogorsk depuis 1964.

Au moment de la crise, la construction de plusieurs AST basés sur des réacteurs similaires au VVER-1000 avait commencé :

• Voronej AST
• Gorki AST
• Ivanovo AST (uniquement prévu)

La construction de ces AST a été arrêtée dans la seconde moitié des années 80 ou au début des années 90.

En 2006, la société Rosenergoatom prévoyait de construire une centrale nucléaire flottante pour Arkhangelsk, Pevek et d'autres villes polaires, basée sur la centrale nucléaire KLT-40, utilisée sur les brise-glaces nucléaires.

Il existe un projet de construction d'une centrale nucléaire sans surveillance basée sur le réacteur Elena et d'une centrale nucléaire mobile (par chemin de fer) d'Angstrem.

Inconvénients et avantages des centrales nucléaires

Tout projet d'ingénierie a ses côtés positifs et négatifs.

Aspects positifs des centrales nucléaires :

• Aucune émission nocive ;
• Les émissions de substances radioactives sont plusieurs fois inférieures à celles de l'électricité au charbon. des centrales de puissance similaire (les centrales thermiques à cendres de charbon contiennent un pourcentage d'uranium et de thorium suffisant pour leur extraction rentable) ;
• Faible volume de carburant utilisé et possibilité de sa réutilisation après traitement ;
• Haute puissance : 1 000 à 1 600 MW par unité de puissance ;
• Faible coût de l’énergie, notamment thermique.

Aspects négatifs des centrales nucléaires :

• Le combustible irradié est dangereux et nécessite des mesures de retraitement et de stockage complexes et coûteuses ;
• Un fonctionnement à puissance variable n'est pas souhaitable pour les réacteurs à neutrons thermiques ;
• Les conséquences d'un éventuel incident sont extrêmement graves, bien que sa probabilité soit assez faible ;
• Gros investissements en capital, tant spécifiques, par 1 MW de capacité installée pour les unités d'une capacité inférieure à 700-800 MW, que généraux, nécessaires à la construction de la centrale, de ses infrastructures, ainsi qu'en cas d'éventuelle liquidation.

Développements scientifiques dans le domaine de l'énergie nucléaire

Bien sûr, il existe des lacunes et des inquiétudes, mais l’énergie nucléaire semble être la plus prometteuse.

Les méthodes alternatives d'obtention d'énergie, dues à l'énergie des marées, du vent, du soleil, des sources géothermiques, etc., n'ont actuellement pas un niveau élevé d'énergie reçue et sa faible concentration.

Les types de production d'énergie nécessaires comportent des risques individuels pour l'environnement et le tourisme, par exemple la production de cellules photovoltaïques, qui pollue l'environnement, le danger des parcs éoliens pour les oiseaux et les modifications de la dynamique des vagues.

Les scientifiques développent des projets internationaux de réacteurs nucléaires de nouvelle génération, par exemple GT-MGR, qui amélioreront la sécurité et augmenteront l'efficacité des centrales nucléaires.

La Russie a commencé la construction de la première centrale nucléaire flottante au monde, ce qui contribuera à résoudre le problème de la pénurie d'énergie dans les zones côtières isolées du pays.

Les États-Unis et le Japon développent des mini-centrales nucléaires d'une capacité d'environ 10 à 20 MW afin de fournir de la chaleur et de l'électricité à des industries individuelles, à des complexes résidentiels et, à l'avenir, à des maisons individuelles.

Une diminution de la capacité de l’usine implique une augmentation de l’échelle de production. Les réacteurs de petite taille sont créés à l'aide de technologies sûres qui réduisent considérablement les risques de fuite nucléaire.

Production d'hydrogène

Le gouvernement américain a adopté l’Initiative sur l’hydrogène atomique. En collaboration avec la Corée du Sud, des travaux sont en cours pour créer une nouvelle génération de réacteurs nucléaires capables de produire de grandes quantités d'hydrogène.

L'INEEL (Idaho National Engineering Environmental Laboratory) prédit qu'une unité de la centrale nucléaire de nouvelle génération produira quotidiennement de l'hydrogène équivalent à 750 000 litres d'essence.

Des recherches sur la faisabilité de la production d'hydrogène dans les centrales nucléaires existantes sont financées.

Énergie de fusion

Une perspective encore plus intéressante, bien que relativement lointaine, est l’utilisation de l’énergie de fusion nucléaire.

Les réacteurs thermonucléaires, selon les calculs, consommeront moins de combustible par unité d'énergie, et ce combustible lui-même (deutérium, lithium, hélium-3) ainsi que les produits de leur synthèse sont non radioactifs et donc sans danger pour l'environnement.

Actuellement, avec la participation de la Russie, la construction du réacteur thermonucléaire expérimental international ITER est en cours dans le sud de la France.

Qu'est-ce que l'efficacité

Le facteur d'efficacité (COP) est une caractéristique de l'efficacité d'un système ou d'un appareil par rapport à la conversion ou à la transmission d'énergie.

Elle est déterminée par le rapport entre l’énergie utilement utilisée et la quantité totale d’énergie reçue par le système. L'efficacité est une quantité sans dimension et est souvent mesurée en pourcentage.

Efficacité des centrales nucléaires

Le rendement le plus élevé (92-95 %) est l'avantage des centrales hydroélectriques. Ils génèrent 14 % de l’énergie électrique mondiale.

Cependant, ce type de gare est le plus exigeant vis-à-vis du chantier et, comme le montre la pratique, est très sensible au respect des règles d'exploitation.

L'exemple des événements survenus à la centrale hydroélectrique de Sayano-Shushenskaya a montré quelles conséquences tragiques peuvent résulter de la négligence des règles d'exploitation dans le but de réduire les coûts d'exploitation.

Les centrales nucléaires ont un rendement élevé (80 %). Leur part dans la production mondiale d’électricité est de 22 %.

Mais les centrales nucléaires nécessitent une attention accrue aux questions de sécurité, tant au stade de la conception que pendant la construction et pendant l’exploitation.

Le moindre écart par rapport aux règles strictes de sécurité des centrales nucléaires est lourd de conséquences fatales pour toute l’humanité.

Outre le danger immédiat en cas d'accident, l'utilisation des centrales nucléaires s'accompagne de problèmes de sécurité liés au stockage ou à l'élimination du combustible nucléaire usé.

Le rendement des centrales thermiques ne dépasse pas 34 % ; elles génèrent jusqu'à soixante pour cent de l'électricité mondiale.

En plus de l'électricité, les centrales thermiques produisent de l'énergie thermique qui, sous forme de vapeur chaude ou d'eau chaude, peut être transmise aux consommateurs sur une distance de 20 à 25 kilomètres. De telles stations sont appelées CHP (Heat Electric Central).

Les centrales thermiques et les centrales de cogénération ne coûtent pas cher à construire, mais si des mesures spéciales ne sont pas prises, elles ont un impact négatif sur l'environnement.

L'impact négatif sur l'environnement dépend du type de combustible utilisé dans les unités thermiques.

Les produits les plus nocifs sont la combustion du charbon et des produits pétroliers lourds ; le gaz naturel est moins agressif.

Les centrales thermiques constituent la principale source d’électricité en Russie, aux États-Unis et dans la plupart des pays européens.

Il existe cependant des exceptions, par exemple en Norvège, l'électricité est produite principalement par des centrales hydroélectriques, et en France, 70 % de l'électricité est produite par des centrales nucléaires.

La première centrale électrique au monde

La toute première centrale électrique, Pearl Street, a été mise en service le 4 septembre 1882 à New York.

La station a été construite avec le soutien de la Edison Illuminating Company, dirigée par Thomas Edison.

Plusieurs générateurs Edison d'une capacité totale de plus de 500 kW y ont été installés.

La station a fourni de l'électricité à toute une zone de New York d'une superficie d'environ 2,5 kilomètres carrés.

La station a entièrement brûlé en 1890 ; une seule dynamo a survécu, qui se trouve maintenant au musée de Greenfield Village, dans le Michigan.

Le 30 septembre 1882, la première centrale hydroélectrique, celle de Vulcan Street dans le Wisconsin, entre en service. L'auteur du projet était G.D. Rogers, directeur de l'Appleton Paper & Pulp Company.

Un générateur d'une puissance d'environ 12,5 kW a été installé à la station. Il y avait suffisamment d'électricité pour alimenter la maison de Rogers et ses deux usines de papier.

Centrale électrique de Gloucester Road. Brighton a été l’une des premières villes de Grande-Bretagne à disposer d’une alimentation électrique ininterrompue.

En 1882, Robert Hammond fonde la Hammond Electric Light Company et, le 27 février 1882, il ouvre la centrale électrique de Gloucester Road.

La station se composait d'une dynamo à brosse, utilisée pour alimenter seize lampes à arc.

En 1885, la centrale électrique de Gloucester a été achetée par la Brighton Electric Light Company. Plus tard, une nouvelle station a été construite sur ce territoire, composée de trois dynamos à balais dotées de 40 lampes.

Centrale électrique du Palais d'Hiver

En 1886, une centrale électrique est construite dans l'une des cours du Nouvel Ermitage.

La centrale électrique était la plus grande de toute l’Europe, non seulement au moment de sa construction, mais également au cours des 15 années suivantes.

Auparavant, des bougies étaient utilisées pour éclairer le Palais d'Hiver ; en 1861, des lampes à gaz ont commencé à être utilisées. Les lampes électriques présentant un plus grand avantage, des développements ont commencé à introduire l’éclairage électrique.

Avant que le bâtiment ne soit entièrement converti à l'électricité, des lampes étaient utilisées pour éclairer les salles du palais pendant les vacances de Noël et du Nouvel An en 1885.

Le 9 novembre 1885, le projet de construction d'une « usine électrique » est approuvé par l'empereur Alexandre III. Le projet comprenait l'électrification du Palais d'Hiver, des bâtiments de l'Ermitage, de la cour et de ses environs sur trois ans jusqu'en 1888.

Il était nécessaire d'éliminer la possibilité de vibrations du bâtiment dues au fonctionnement des machines à vapeur ; la centrale électrique était située dans un pavillon séparé en verre et en métal. Il a été placé dans la deuxième cour de l'Ermitage, appelée depuis « Électrique ».

A quoi ressemblait la gare

Le bâtiment de la gare occupait une superficie de 630 m² et se composait d'une salle des machines avec 6 chaudières, 4 machines à vapeur et 2 locomotives et une salle avec 36 dynamos électriques. La puissance totale atteint 445 ch.

Une partie des pièces de devant furent les premières à être éclairées :

• Antichambre
• Salle Petrovski
• Salle du Grand Maréchal
• Salle des Armories
• Salle Saint-Georges

Trois modes d'éclairage étaient proposés :

• allumage complet (vacances) cinq fois par an (4888 lampes à incandescence et 10 bougies Yablochkov);
• en activité – 230 lampes à incandescence ;
• service (nuit) - 304 lampes à incandescence.
  La station consommait environ 30 000 pouds (520 tonnes) de charbon par an.

Grandes centrales thermiques, centrales nucléaires et centrales hydroélectriques en Russie

Les plus grandes centrales électriques de Russie par district fédéral :

Central:

• La centrale électrique du district de Kostroma, qui fonctionne au fioul ;
• Station de Riazan, dont le principal combustible est le charbon ;
• Konakovskaya, qui peut fonctionner au gaz et au fioul ;

Oural :

• Surgutskaya 1 et Surgutskaya 2. Stations, qui sont l'une des plus grandes centrales électriques de la Fédération de Russie. Ils fonctionnent tous deux au gaz naturel ;
• Reftinskaya, fonctionnant au charbon et étant l'une des plus grandes centrales électriques de l'Oural ;
• Troitskaya, également alimentée au charbon ;
• Iriklinskaya, dont la principale source de carburant est le fioul ;

Privoljski :

• Centrale électrique du district d'État de Zainskaya, fonctionnant au fioul ;

District fédéral sibérien :

• la centrale électrique du district de l'État de Nazarovo, qui consomme du fioul ;

Du sud:

• Stavropolskaya, qui peut également fonctionner au combustible combiné sous forme de gaz et de fioul ;

Nord-Ouest :

• Kirishskaya avec du fioul.

Liste des centrales électriques russes produisant de l'énergie à partir de l'eau, situées sur le territoire de la cascade Angara-Ienisseï :

Ienisseï :

• Saïano-Chouchenskaïa
• Centrale hydroélectrique de Krasnoïarsk ;

Angara :

• Irkoutsk
• Bratskaïa
• Oust-Ilimskaya.

Centrales nucléaires en Russie

Centrale nucléaire de Balakovo

Situé près de la ville de Balakovo, région de Saratov, sur la rive gauche du réservoir de Saratov. Il se compose de quatre unités VVER-1000, mises en service en 1985, 1987, 1988 et 1993.

Centrale nucléaire de Beloïarsk

Située dans la ville de Zarechny, dans la région de Sverdlovsk, c'est la deuxième centrale nucléaire industrielle du pays (après celle de Sibérie).

Quatre unités de puissance ont été construites à la centrale : deux avec des réacteurs à neutrons thermiques et deux avec des réacteurs à neutrons rapides.

Actuellement, les unités de puissance en exploitation sont les 3ème et 4ème unités de puissance avec des réacteurs BN-600 et BN-800 d'une puissance électrique de 600 MW et 880 MW, respectivement.

Le BN-600 a été mis en service en avril 1980 - la première centrale électrique au monde à l'échelle industrielle dotée d'un réacteur à neutrons rapides.

Le BN-800 a été mis en service commercial en novembre 2016. Il s'agit également de la plus grande centrale électrique au monde dotée d'un réacteur à neutrons rapides.

Centrale nucléaire de Bilibino

Situé près de la ville de Bilibino, Okrug autonome de Chukotka. Il se compose de quatre unités EGP-6 d'une capacité de 12 MW chacune, mises en service en 1974 (deux unités), 1975 et 1976.

Génère de l’énergie électrique et thermique.

Centrale nucléaire de Kalinine

Il est situé au nord de la région de Tver, sur la rive sud du lac Udomlya et à proximité de la ville du même nom.

Il se compose de quatre unités de puissance dotées de réacteurs de type VVER-1000 d'une capacité électrique de 1 000 MW, mises en service en 1984, 1986, 2004 et 2011.

Le 4 juin 2006, un accord a été signé pour la construction de la quatrième centrale, mise en service en 2011.

Centrale nucléaire de Kola

Situé près de la ville de Polyarnye Zori, dans la région de Mourmansk, au bord du lac Imandra.

Il se compose de quatre unités VVER-440, mises en service en 1973, 1974, 1981 et 1984.
La puissance de la centrale est de 1760 MW.

Centrale nucléaire de Koursk

L'une des quatre plus grandes centrales nucléaires de Russie, avec la même capacité de 4 000 MW.

Situé près de la ville de Kurchatov, dans la région de Koursk, sur les rives de la rivière Seim.

Il se compose de quatre unités RBMK-1000, mises en service en 1976, 1979, 1983 et 1985.

La puissance de la centrale est de 4000 MW.

Centrale nucléaire de Léningrad

L'une des quatre plus grandes centrales nucléaires de Russie, avec la même capacité de 4 000 MW.

Situé près de la ville de Sosnovy Bor, dans la région de Léningrad, sur la côte du golfe de Finlande.

Il se compose de quatre unités RBMK-1000, mises en service en 1973, 1975, 1979 et 1981.

La puissance de la station est de 4 GW. En 2007, la production s'élevait à 24,635 milliards de kWh.

Centrale nucléaire de Novovoronej

Situé dans la région de Voronej, près de la ville de Voronej, sur la rive gauche de la rivière Don. Se compose de deux unités VVER.

Il fournit à la région de Voronej 85 % de l'énergie électrique et 50 % de la chaleur pour la ville de Novovoronej.

La puissance de la centrale (hors ) est de 1440 MW.

Centrale nucléaire de Rostov

Situé dans la région de Rostov, près de la ville de Volgodonsk. La puissance électrique de la première centrale est de 1 000 MW ; en 2010, la deuxième centrale de la centrale a été connectée au réseau.

En 2001-2010, la centrale s'appelait Volgodonsk NPP ; avec le lancement de la deuxième centrale nucléaire, la centrale a été officiellement rebaptisée Rostov NPP.

En 2008, la centrale nucléaire a produit 8,12 milliards de kWh d'électricité. Le facteur d'utilisation de la capacité installée (IUR) était de 92,45 %. Depuis son lancement (2001), il a généré plus de 60 milliards de kWh d'électricité.

Centrale nucléaire de Smolensk

Situé près de la ville de Desnogorsk, région de Smolensk. La centrale se compose de trois unités de puissance dotées de réacteurs de type RBMK-1000, mises en service en 1982, 1985 et 1990.

Chaque unité de puissance comprend : un réacteur d'une puissance thermique de 3 200 MW et deux turbogénérateurs d'une puissance électrique de 500 MW chacun.

Centrales nucléaires américaines

La centrale nucléaire de Shippingport, d'une capacité nominale de 60 MW, a ouvert ses portes en 1958 en Pennsylvanie. Après 1965, les États-Unis ont connu une construction intensive de centrales nucléaires.

La majeure partie des centrales nucléaires américaines ont été construites dans les 15 années qui ont suivi 1965, avant le premier accident grave survenu dans une centrale nucléaire de la planète.

Si l’on se souvient de l’accident de la centrale nucléaire de Tchernobyl comme du premier accident, ce n’est pas le cas.

La cause de l'accident était des irrégularités dans le système de refroidissement du réacteur et de nombreuses erreurs du personnel d'exploitation. En conséquence, le combustible nucléaire a fondu. Il a fallu environ un milliard de dollars pour éliminer les conséquences de l'accident ; le processus de liquidation a duré 14 ans.

Après l'accident, le gouvernement des États-Unis d'Amérique a ajusté les conditions de sécurité pour l'exploitation de toutes les centrales nucléaires de l'État.

Cela a donc conduit à la poursuite de la période de construction et à une augmentation significative du prix des installations « atomiques pacifiques ». De tels changements ont ralenti le développement de l’industrie en général aux États-Unis.

À la fin du XXe siècle, les États-Unis disposaient de 104 réacteurs en activité. Aujourd’hui, les États-Unis se classent au premier rang mondial en termes de nombre de réacteurs nucléaires.

Depuis le début du XXIe siècle, quatre réacteurs ont été fermés aux États-Unis depuis 2013 et la construction de quatre autres a commencé.

En fait, aux États-Unis, il y a aujourd'hui 100 réacteurs en fonctionnement dans 62 centrales nucléaires, qui produisent 20 % de toute l'énergie de l'État.

Le dernier réacteur construit aux États-Unis a été mis en service en 1996 à la centrale électrique de Watts Bar.

Les autorités américaines ont adopté de nouvelles lignes directrices en matière de politique énergétique en 2001. Il inclut le vecteur de développement de l'énergie nucléaire, à travers le développement de nouveaux types de réacteurs, avec un facteur d'efficacité plus adapté, et de nouvelles options de retraitement du combustible nucléaire usé.

Les plans jusqu'en 2020 prévoyaient la construction de plusieurs dizaines de nouveaux réacteurs nucléaires d'une capacité totale de 50 000 MW. En outre, il s'agit d'augmenter la capacité des centrales nucléaires existantes d'environ 10 000 MW.

Les États-Unis sont les leaders du nombre de centrales nucléaires dans le monde

Grâce à la mise en œuvre de ce programme, la construction de quatre nouveaux réacteurs a débuté en Amérique en 2013, dont deux à la centrale nucléaire de Vogtl et les deux autres à VC Summer.

Ces quatre réacteurs sont du dernier type – AP-1000, fabriqué par Westinghouse.

Centrale nucléaire

Centrale nucléaire

(NPP), une centrale électrique dans laquelle le nucléaire est converti en électricité. La principale source d'énergie d'une centrale nucléaire est réacteur nucléaire, dans lequel se produit une réaction en chaîne contrôlée de fission des noyaux de certains éléments lourds. La chaleur dégagée dans ce cas est généralement convertie en énergie électrique de la même manière que dans les systèmes conventionnels. centrales thermiques(TES). Un réacteur nucléaire en marche combustible nucléaire, principalement sur l'uranium 235, l'uranium 233 et le plutonium 239. Lorsque 1 g d'isotopes d'uranium ou de plutonium est divisé, 22,5 mille kWh d'énergie sont libérés, ce qui correspond à la combustion de près de 3 tonnes de combustible standard.

La première centrale nucléaire industrielle pilote au monde, d'une capacité de 5 MW, a été construite en 1954 en Russie, à Obninsk. À l'étranger, la première centrale nucléaire industrielle d'une capacité de 46 MW a été mise en service en 1956 à Calder Hall (Grande-Bretagne). K con. 20ième siècle St. a agi dans le monde. 430 réacteurs nucléaires d'une puissance électrique totale d'env. 370 mille MW (y compris en Russie – 21,3 mille MW). Environ un tiers de ces réacteurs fonctionnent aux États-Unis, le Japon, l'Allemagne, le Canada, la Suède, la Russie, la France, etc. disposent chacun de plus de 10 réacteurs en fonctionnement ; réacteurs nucléaires uniques - de nombreux autres pays (Pakistan, Inde, Israël, etc.). La centrale nucléaire produit env. 15 % de toute l’électricité produite dans le monde.

Les principales raisons du développement rapide des centrales nucléaires sont les réserves limitées de combustibles fossiles, l'augmentation de la consommation de pétrole et de gaz pour les transports, les besoins industriels et municipaux, ainsi que la hausse des prix des sources d'énergie non renouvelables. La grande majorité des centrales nucléaires en activité disposent de réacteurs à neutrons thermiques : refroidis par eau (avec de l'eau ordinaire comme modérateur de neutrons et caloporteur) ; graphite-eau (modérateur - graphite, liquide de refroidissement - eau); graphite-gaz (modérateur – graphite, liquide de refroidissement – ​​gaz) ; eau lourde (modérateur - eau lourde, liquide de refroidissement - eau ordinaire). En Russie, ils construisent ch. arr. réacteurs graphite-eau et eau-eau ; les centrales nucléaires américaines utilisent principalement des réacteurs eau-eau ; en Angleterre, ce sont des réacteurs graphite-gaz ; au Canada, les centrales nucléaires avec réacteurs à eau lourde prédominent. L'efficacité des centrales nucléaires est légèrement inférieure à celle des centrales thermiques utilisant des combustibles fossiles ; Le rendement global d’une centrale nucléaire à réacteur à eau sous pression est d’env. 33%, et avec un réacteur à eau lourde - env. 29%. Cependant, les réacteurs à eau graphite avec vapeur surchauffée dans le réacteur ont un rendement proche de 40 %, ce qui est comparable au rendement des centrales thermiques. Mais une centrale nucléaire, en substance, n'a pas de problèmes de transport : par exemple, une centrale nucléaire d'une capacité de 1 000 MW ne consomme que 100 tonnes de combustible nucléaire par an, et une centrale thermique de même capacité consomme environ 100 tonnes de combustible nucléaire par an. 4 millions de tonnes de charbon. Le plus gros inconvénient des réacteurs à neutrons thermiques est le très faible rendement de l'utilisation de l'uranium naturel - env. 1 %. Le taux d'utilisation de l'uranium dans les réacteurs à neutrons rapides est beaucoup plus élevé – jusqu'à 60 à 70 %. Cela permet d’utiliser des matières fissiles à teneur en uranium bien inférieure, voire de l’eau de mer. Cependant, les réacteurs rapides nécessitent de grandes quantités de plutonium fissile, qui est récupéré des éléments combustibles brûlés lors du retraitement du combustible nucléaire usé, qui est assez coûteux et complexe.

Tous les réacteurs des centrales nucléaires sont équipés d'échangeurs de chaleur ; pompes ou unités de soufflage de gaz pour la circulation du liquide de refroidissement ; canalisations et raccords du circuit de circulation; dispositifs de rechargement de combustible nucléaire; systèmes de ventilation spéciaux, systèmes d'alarme d'urgence, etc. Ces équipements, en règle générale, sont situés dans des compartiments séparés des autres locaux de la centrale nucléaire par une protection biologique. L'équipement d'une salle des turbines d'une centrale nucléaire correspond approximativement à l'équipement d'une centrale thermique à turbine à vapeur. Les indicateurs économiques d'une centrale nucléaire dépendent de l'efficacité du réacteur et des autres équipements de puissance, du facteur d'utilisation de la capacité installée pour l'année, de l'intensité énergétique du cœur du réacteur, etc. La part de la composante combustible dans le coût de la production l'électricité dans une centrale nucléaire n'est que de 30 à 40 % (dans les centrales thermiques, de 60 à 70 %) . En plus de produire de l'électricité, les centrales nucléaires sont également utilisées pour le dessalement de l'eau (centrale nucléaire de Shevchenko au Kazakhstan).

Encyclopédie "Technologie". - M. : Rosman. 2006 .

Synonymes:

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Livres

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10,7 % de la production annuelle mondiale d’électricité provient de centrales nucléaires. Avec les centrales thermiques et les centrales hydroélectriques, elles œuvrent pour fournir à l’humanité de la lumière et de la chaleur, lui permettre d’utiliser des appareils électriques et rendre notre vie plus pratique et plus simple. Il se trouve qu’aujourd’hui les mots « centrale nucléaire » sont associés à des catastrophes et à des explosions mondiales. Les gens ordinaires n'ont pas la moindre idée du fonctionnement d'une centrale nucléaire et de sa structure, mais même les moins éclairés ont entendu et sont effrayés par les incidents de Tchernobyl et de Fukushima.

Qu'est-ce qu'une centrale nucléaire ? Comment travaillent-ils? À quel point les centrales nucléaires sont-elles dangereuses ? Ne croyez pas les rumeurs et les mythes, découvrons-le !

Le 16 juillet 1945, l'énergie d'un noyau d'uranium a été extraite pour la première fois sur un site d'essais militaires aux États-Unis. La puissante explosion d'une bombe atomique, qui a fait un grand nombre de victimes, est devenue le prototype d'une source d'électricité moderne et absolument pacifique.

L'électricité a été produite pour la première fois à l'aide d'un réacteur nucléaire le 20 décembre 1951 dans l'État de l'Idaho aux États-Unis. Pour vérifier son fonctionnement, le générateur a été connecté à 4 lampes à incandescence ; de manière inattendue pour tout le monde, les lampes se sont allumées. À partir de ce moment, l’humanité a commencé à utiliser l’énergie d’un réacteur nucléaire pour produire de l’électricité.

La première centrale nucléaire au monde a été inaugurée à Obninsk, en URSS, en 1954. Sa puissance n'était que de 5 mégawatts.

Qu'est-ce qu'une centrale nucléaire ? Une centrale nucléaire est une installation nucléaire qui produit de l'énergie à l'aide d'un réacteur nucléaire. Un réacteur nucléaire fonctionne avec du combustible nucléaire, le plus souvent de l'uranium.

Le principe de fonctionnement d'une installation nucléaire repose sur la réaction de fission des neutrons de l'uranium, qui, entrant en collision les uns avec les autres, sont divisés en nouveaux neutrons, qui, à leur tour, entrent également en collision et se fissonnent. Cette réaction est appelée réaction en chaîne et elle est à la base de l’énergie nucléaire. L’ensemble de ce processus génère de la chaleur, qui chauffe l’eau à un état brûlant (320 degrés Celsius). Ensuite, l'eau se transforme en vapeur, la vapeur fait tourner la turbine, elle entraîne un générateur électrique qui produit de l'électricité.

La construction de centrales nucléaires se déroule aujourd'hui à un rythme rapide. La principale raison de l'augmentation du nombre de centrales nucléaires dans le monde réside dans les réserves limitées de combustible organique ; en termes simples, les réserves de gaz et de pétrole s'épuisent, elles sont nécessaires aux besoins industriels et municipaux, ainsi que celles d'uranium et de plutonium, qui qui servent de combustible aux centrales nucléaires, sont nécessaires en petites quantités ; leurs réserves sont encore suffisantes .

Qu'est-ce qu'une centrale nucléaire ? Il ne s'agit pas seulement d'électricité et de chauffage. En plus de produire de l'électricité, les centrales nucléaires sont également utilisées pour le dessalement de l'eau. Par exemple, il existe une telle centrale nucléaire au Kazakhstan.

Quel combustible est utilisé dans les centrales nucléaires ?

En pratique, les centrales nucléaires peuvent utiliser plusieurs substances capables de produire de l'électricité nucléaire ; les combustibles des centrales nucléaires modernes sont l'uranium, le thorium et le plutonium.

Le combustible au thorium n'est actuellement pas utilisé dans les centrales nucléaires, parce que il est plus difficile de le transformer en éléments combustibles, ou en abrégé en crayons combustibles.

Les barres de combustible sont des tubes métalliques placés à l’intérieur d’un réacteur nucléaire. Il y a des substances radioactives à l’intérieur des barres de combustible. Ces tubes peuvent être appelés installations de stockage de combustible nucléaire. La deuxième raison de l’utilisation rare du thorium est son traitement complexe et coûteux après utilisation dans les centrales nucléaires.

Le combustible au plutonium n'est pas non plus utilisé dans l'ingénierie nucléaire, car cette substance a une composition chimique très complexe, qu'ils n'ont pas encore appris à utiliser correctement.

Combustible à l'uranium

La principale substance produisant de l’énergie dans les centrales nucléaires est l’uranium. L'uranium est aujourd'hui extrait de trois manières : à ciel ouvert, dans des mines fermées et par lixiviation souterraine, par forage de mines. La dernière méthode est particulièrement intéressante. Pour extraire l'uranium par lixiviation, une solution d'acide sulfurique est versée dans des puits souterrains, elle est saturée d'uranium et pompée.

Les plus grandes réserves d'uranium au monde se trouvent en Australie, au Kazakhstan, en Russie et au Canada. Les gisements les plus riches se trouvent au Canada, au Zaïre, en France et en République tchèque. Dans ces pays, jusqu'à 22 kilogrammes de matière première d'uranium sont obtenus à partir d'une tonne de minerai. À titre de comparaison, en Russie, on obtient un peu plus d'un kilo et demi d'uranium à partir d'une tonne de minerai.

Les sites d'extraction d'uranium ne sont pas radioactifs. Dans sa forme pure, cette substance présente peu de danger pour l'homme, le gaz radioactif incolore radon, qui se forme lors de la désintégration naturelle de l'uranium, est bien plus dangereux.

L'uranium ne peut pas être utilisé sous forme de minerai dans les centrales nucléaires ; il ne peut produire aucune réaction. Premièrement, les matières premières d'uranium sont transformées en poudre - l'oxyde d'uranium, et seulement après cela, elles deviennent du combustible à base d'uranium. La poudre d'uranium est transformée en "comprimés" métalliques - elle est pressée dans de petits flacons soignés, qui sont cuits pendant 24 heures à des températures monstrueusement élevées de plus de 1 500 degrés Celsius. Ce sont ces pastilles d'uranium qui entrent dans les réacteurs nucléaires, où elles commencent à interagir les unes avec les autres et, finalement, fournissent de l'électricité aux gens.
Environ 10 millions de pastilles d'uranium fonctionnent simultanément dans un réacteur nucléaire.
Bien entendu, les pastilles d’uranium ne sont pas simplement jetées dans le réacteur. Ils sont placés dans des tubes métalliques en alliages de zirconium - crayons combustibles, les tubes sont reliés les uns aux autres en faisceaux et forment des assemblages combustibles - assemblages combustibles. C'est le FA que l'on peut à juste titre appeler combustible de centrale nucléaire.

Retraitement du combustible des centrales nucléaires

Après environ un an d'utilisation, l'uranium contenu dans les réacteurs nucléaires doit être remplacé. Les éléments combustibles sont refroidis pendant plusieurs années et envoyés pour être hachés et dissous. L’extraction chimique libère de l’uranium et du plutonium, qui sont réutilisés et utilisés pour fabriquer du nouveau combustible nucléaire.

Les produits de désintégration de l’uranium et du plutonium sont utilisés pour fabriquer des sources de rayonnements ionisants. Ils sont utilisés en médecine et dans l'industrie.

Tout ce qui reste après ces manipulations est envoyé dans un four chaud et du verre est fabriqué à partir des restes, qui sont ensuite stockés dans des installations de stockage spéciales. Pourquoi du verre ? Il sera très difficile d'éliminer les restes d'éléments radioactifs pouvant nuire à l'environnement.

Actualités des centrales nucléaires - une nouvelle méthode d'élimination des déchets radioactifs est récemment apparue. Des réacteurs nucléaires dits rapides ou réacteurs à neutrons rapides ont été créés, qui fonctionnent avec des résidus de combustible nucléaire recyclés. Selon les scientifiques, les restes de combustible nucléaire, actuellement stockés dans des installations de stockage, sont capables de fournir du combustible aux réacteurs à neutrons rapides pendant 200 ans.

En outre, les nouveaux réacteurs rapides peuvent fonctionner avec du combustible à base d'uranium, composé de 238 uranium ; cette substance n'est pas utilisée dans les centrales nucléaires conventionnelles, car Il est plus facile pour les centrales nucléaires actuelles de traiter l’uranium 235 et 233, dont il reste très peu dans la nature. Ainsi, les nouveaux réacteurs sont l'occasion d'exploiter d'énormes gisements de 238 uranium, que personne n'avait exploités auparavant.

Comment est construite une centrale nucléaire ?

Qu'est-ce qu'une centrale nucléaire ? Quel est ce fouillis de bâtiments gris que la plupart d’entre nous n’ont vu qu’à la télévision ? Dans quelle mesure ces structures sont-elles durables et sûres ? Quelle est la structure d’une centrale nucléaire ? Au cœur de toute centrale nucléaire se trouve le bâtiment réacteur, à côté se trouvent la salle des turbines et le bâtiment de sécurité.

IL EST IMPORTANT DE SAVOIR :

La construction des centrales nucléaires est réalisée conformément aux réglementations, réglementations et exigences de sécurité des installations travaillant avec des substances radioactives. Une centrale nucléaire est un objet stratégique à part entière de l'État. Par conséquent, l'épaisseur des murs et des structures de renforcement en béton armé du bâtiment réacteur est plusieurs fois supérieure à celle des structures standards. Ainsi, les locaux des centrales nucléaires peuvent résister aux tremblements de terre de magnitude 8, aux tornades, aux tsunamis, aux tornades et aux accidents d'avion.

Le bâtiment réacteur est couronné d'un dôme protégé par des murs intérieurs et extérieurs en béton. Le mur intérieur en béton est recouvert d'une tôle d'acier qui, en cas d'accident, doit créer un espace d'air fermé et ne pas libérer de substances radioactives dans l'air.

Chaque centrale nucléaire possède sa propre piscine de refroidissement. Des comprimés d'uranium ayant déjà atteint leur durée de vie utile y sont placés. Une fois le combustible à l'uranium retiré du réacteur, il reste extrêmement radioactif, de sorte que les réactions à l'intérieur des barres de combustible cessent de se produire, cela doit prendre de 3 à 10 ans (selon la conception du réacteur dans lequel se trouvait le combustible). Dans les piscines de refroidissement, les pastilles d'uranium refroidissent et les réactions cessent de se produire à l'intérieur.

Le schéma technologique d'une centrale nucléaire, ou en termes simples, le schéma de conception des centrales nucléaires est de plusieurs types, ainsi que les caractéristiques d'une centrale nucléaire et le schéma thermique d'une centrale nucléaire, cela dépend du type de réacteur nucléaire utilisé dans le processus de production d’électricité.

Centrale nucléaire flottante

Nous savons déjà ce qu'est une centrale nucléaire, mais des scientifiques russes ont eu l'idée de prendre une centrale nucléaire et de la rendre mobile. À ce jour, le projet est presque terminé. Cette conception s'appelait une centrale nucléaire flottante. Selon le plan, la centrale nucléaire flottante sera en mesure de fournir de l'électricité à une ville comptant jusqu'à deux cent mille habitants. Son principal avantage est la possibilité de se déplacer par voie maritime. La construction d'une centrale nucléaire capable de se déplacer n'est actuellement en cours qu'en Russie.

L'actualité des centrales nucléaires est le lancement imminent de la première centrale nucléaire flottante au monde, conçue pour fournir de l'énergie à la ville portuaire de Pevek, située dans l'Okrug autonome de Tchoukotka en Russie. La première centrale nucléaire flottante s'appelle "Akademik Lomonosov", une mini-centrale nucléaire est en cours de construction à Saint-Pétersbourg et son lancement est prévu pour 2016-2019. La présentation de la centrale nucléaire à flot a eu lieu en 2015, puis les constructeurs ont présenté un projet presque terminé de centrale nucléaire flottante.

La centrale nucléaire flottante est conçue pour fournir de l’électricité aux villes les plus reculées ayant accès à la mer. Le réacteur nucléaire de l'Académie Lomonossov n'est pas aussi puissant que celui des centrales nucléaires terrestres, mais sa durée de vie est de 40 ans, ce qui signifie que les habitants du petit Pevek ne souffriront pas d'un manque d'électricité avant près d'un demi-siècle.

Une centrale nucléaire flottante peut être utilisée non seulement comme source de chaleur et d’électricité, mais également pour le dessalement de l’eau. Selon les calculs, il peut produire de 40 à 240 mètres cubes d'eau douce par jour.
Le coût du premier bloc d'une centrale nucléaire flottante s'élevait à 16 milliards et demi de roubles ; comme on le voit, la construction de centrales nucléaires n'est pas un plaisir bon marché.

Sûreté des centrales nucléaires

Après la catastrophe de Tchernobyl en 1986 et l’accident de Fukushima en 2011, les mots centrale nucléaire suscitent peur et panique chez les gens. En effet, les centrales nucléaires modernes sont équipées des dernières technologies, des règles de sécurité particulières ont été élaborées, et en général, la protection des centrales nucléaires comprend 3 niveaux :

Au premier niveau, le fonctionnement normal de la centrale nucléaire doit être assuré. La sécurité d'une centrale nucléaire dépend en grande partie de l'emplacement correct de la centrale nucléaire, d'une conception bien conçue et du respect de toutes les conditions lors de la construction du bâtiment. Le tout doit être conforme à la réglementation, aux consignes de sécurité et aux plans.

Au deuxième niveau, il est important d’éviter que le fonctionnement normal de la centrale nucléaire ne se transforme en situation d’urgence. À cette fin, il existe des dispositifs spéciaux qui surveillent la température et la pression dans les réacteurs et signalent les moindres changements dans les lectures.

Si les premier et deuxième niveaux de protection ne fonctionnent pas, le troisième est utilisé - une réponse directe à une situation d'urgence. Les capteurs détectent l'accident et y réagissent eux-mêmes : les réacteurs sont arrêtés, les sources de rayonnement sont localisées, le cœur est refroidi et l'accident est signalé.

Bien entendu, une centrale nucléaire nécessite une attention particulière au système de sûreté, tant au stade de la construction qu'au stade de l'exploitation. Le non-respect de réglementations strictes peut avoir des conséquences très graves, mais aujourd'hui, l'essentiel de la responsabilité de la sécurité des centrales nucléaires incombe aux systèmes informatiques et le facteur humain est presque totalement exclu. Compte tenu de la grande précision des machines modernes, vous pouvez avoir confiance dans la sécurité des centrales nucléaires.

Les experts assurent qu'il est impossible de recevoir une dose importante de rayonnement radioactif dans des centrales nucléaires modernes en fonctionnement stable ou à proximité d'elles. Même les travailleurs des centrales nucléaires, qui mesurent d'ailleurs chaque jour le niveau de rayonnement reçu, ne sont pas exposés à plus de rayonnement que les habitants ordinaires des grandes villes.

Réacteurs nucléaires

Qu'est-ce qu'une centrale nucléaire ? Il s'agit avant tout d'un réacteur nucléaire en état de marche. Le processus de génération d’énergie s’y déroule. Les FA sont placés dans un réacteur nucléaire, où les neutrons d'uranium réagissent entre eux, où ils transfèrent de la chaleur à l'eau, etc.

A l'intérieur d'un bâtiment réacteur spécifique se trouvent les structures suivantes : une source d'alimentation en eau, une pompe, un générateur, une turbine à vapeur, un condenseur, des dégazeurs, un purificateur, une vanne, un échangeur de chaleur, le réacteur lui-même et un régulateur de pression.

Les réacteurs sont de plusieurs types, selon la substance qui agit comme modérateur et comme liquide de refroidissement dans l'appareil. Il est fort probable qu'une centrale nucléaire moderne soit équipée de réacteurs à neutrons thermiques :

• eau-eau (avec de l'eau ordinaire à la fois comme modérateur de neutrons et comme liquide de refroidissement) ;
• graphite-eau (modérateur - graphite, liquide de refroidissement - eau);
• graphite-gaz (modérateur – graphite, liquide de refroidissement – ​​gaz) ;
• eau lourde (modérateur - eau lourde, liquide de refroidissement - eau ordinaire).

Efficacité des centrales nucléaires et puissance des centrales nucléaires

Le rendement global d'une centrale nucléaire (facteur d'efficacité) avec un réacteur à eau sous pression est d'environ 33 %, avec un réacteur à eau graphite - environ 40 % et un réacteur à eau lourde - environ 29 %. La viabilité économique d'une centrale nucléaire dépend de l'efficacité du réacteur nucléaire, de l'intensité énergétique du cœur du réacteur, du facteur d'utilisation de la capacité installée par an, etc.

Nouvelles des centrales nucléaires – les scientifiques promettent d'augmenter bientôt l'efficacité des centrales nucléaires d'une fois et demie, jusqu'à 50 %. Cela se produira si les assemblages combustibles, ou les assemblages combustibles, directement placés dans un réacteur nucléaire, ne sont pas fabriqués à partir d'alliages de zirconium, mais à partir d'un composite. Les problèmes des centrales nucléaires d'aujourd'hui sont que le zirconium n'est pas assez résistant à la chaleur, il ne peut pas supporter des températures et des pressions très élevées, donc l'efficacité des centrales nucléaires est faible, tandis que le composite peut résister à des températures supérieures à mille degrés Celsius.

Des expériences sur l'utilisation du composite comme enveloppe pour des pastilles d'uranium sont menées aux États-Unis, en France et en Russie. Les scientifiques s'efforcent d'augmenter la résistance du matériau et de l'introduire dans l'énergie nucléaire.

Qu'est-ce qu'une centrale nucléaire ? Les centrales nucléaires représentent la puissance électrique mondiale. La capacité électrique totale des centrales nucléaires dans le monde est de 392 082 MW. Les caractéristiques d'une centrale nucléaire dépendent avant tout de sa puissance. La centrale nucléaire la plus puissante du monde est située en France, la capacité de la centrale nucléaire de Sivo (chaque unité) est supérieure à mille cinq cents MW (mégawatt). La puissance des autres centrales nucléaires varie de 12 MW dans les mini-centrales nucléaires (centrale nucléaire de Bilibino, Russie) à 1 382 MW (centrale nucléaire de Flanmanville, France). Au stade de la construction se trouvent le bloc de Flamanville d'une capacité de 1 650 MW et les centrales nucléaires de Shin-Kori en Corée du Sud d'une capacité de 1 400 MW.

Coût des centrales nucléaires

La centrale nucléaire, qu'est-ce que c'est ? C'est beaucoup d'argent. Aujourd’hui, les gens ont besoin de n’importe quel moyen de produire de l’électricité. Des centrales hydrauliques, thermiques et nucléaires sont construites partout dans les pays plus ou moins développés. La construction d'une centrale nucléaire n'est pas un processus facile ; elle nécessite des dépenses et des investissements importants ; le plus souvent, les ressources financières proviennent des budgets de l'État.

Le coût d'une centrale nucléaire comprend les coûts d'investissement - les dépenses de préparation du site, de construction, de mise en service des équipements (les montants des coûts d'investissement sont prohibitifs, par exemple, un générateur de vapeur dans une centrale nucléaire coûte plus de 9 millions de dollars). De plus, les centrales nucléaires nécessitent également des coûts d'exploitation, qui comprennent l'achat de combustible, les coûts de son élimination, etc.

Pour de nombreuses raisons, le coût officiel d'une centrale nucléaire n'est qu'approximatif : aujourd'hui, une centrale nucléaire coûterait environ 21 à 25 milliards d'euros. Construire une centrale nucléaire à partir de rien coûtera environ 8 millions de dollars. En moyenne, la période de récupération d'une station est de 28 ans et la durée de vie est de 40 ans. Comme vous pouvez le constater, les centrales nucléaires sont un plaisir assez coûteux, mais, comme nous l'avons découvert, incroyablement nécessaires et utiles pour vous et moi.

CENTRALE NUCLÉAIRE(NPP), une centrale électrique qui utilise la chaleur libérée dans un réacteur nucléaire à la suite d'une réaction en chaîne contrôlée de fission de noyaux d'éléments lourds (principalement. $\ce(^(233)U, ^(235)U, ^(239)Pu)$). La chaleur générée dans cœur réacteur nucléaire, est transmis (directement ou via un intermédiaire liquide de refroidissement) fluide de travail (principalement de la vapeur d'eau), qui entraîne les turbines à vapeur équipées de turbogénérateurs.

Une centrale nucléaire est, en principe, un analogue d'une centrale nucléaire conventionnelle. centrale thermique(TPP), dans lequel un réacteur nucléaire est utilisé à la place d'un four à vapeur. Cependant, même si les schémas thermodynamiques fondamentaux des centrales nucléaires et thermiques sont similaires, il existe également des différences significatives entre eux. Les principaux sont les avantages environnementaux et économiques des centrales nucléaires par rapport aux centrales thermiques : les centrales nucléaires n'ont pas besoin d'oxygène pour brûler du combustible ; ils ne polluent pratiquement pas l'environnement avec du dioxyde de soufre et d'autres gaz ; le combustible nucléaire a un pouvoir calorifique nettement plus élevé (la fission de 1 g d'isotopes U ou Pu libère 22 500 kWh, ce qui équivaut à l'énergie contenue dans 3 000 kg de charbon), ce qui réduit fortement son volume et ses coûts de transport et de manutention ; Les ressources énergétiques mondiales en combustible nucléaire dépassent largement les réserves naturelles d'hydrocarbures. De plus, l'utilisation de réacteurs nucléaires (de tout type) comme source d'énergie nécessite des changements dans les circuits thermiques adoptés dans les centrales thermiques conventionnelles et l'introduction de nouveaux éléments dans la structure des centrales nucléaires, par exemple. biologique protection (voir Radioprotection), systèmes de rechargement du combustible usé, piscine de stockage de combustible, etc. Le transfert d'énergie thermique d'un réacteur nucléaire vers des turbines à vapeur s'effectue au moyen d'un liquide de refroidissement circulant dans des canalisations étanches, en combinaison avec des pompes de circulation, formant ce qu'on appelle. circuit ou boucle de réacteur. L'eau courante et lourde, la vapeur d'eau, les métaux liquides, les liquides organiques et certains gaz (par exemple l'hélium, le dioxyde de carbone) sont utilisés comme liquides de refroidissement. Les circuits dans lesquels circule le liquide de refroidissement sont toujours fermés pour éviter les fuites de radioactivité ; leur nombre est déterminé principalement par le type de réacteur nucléaire, ainsi que par les propriétés du fluide de travail et du liquide de refroidissement.

Dans les centrales nucléaires dotées d'un circuit à circuit unique (Fig. UN) le liquide de refroidissement est aussi un fluide de travail, l'ensemble du circuit est radioactif et donc entouré d'une protection biologique. Lorsqu'on utilise comme caloporteur un gaz inerte, tel que l'hélium, qui n'est pas activé dans le champ neutronique du cœur, une protection biologique n'est nécessaire qu'autour du réacteur nucléaire, car le caloporteur n'est pas radioactif. Le liquide de refroidissement - le fluide de travail, se réchauffe dans le cœur du réacteur, puis entre dans la turbine, où son énergie thermique est convertie en énergie mécanique puis en énergie électrique dans un générateur électrique. Les plus courantes sont les centrales nucléaires à circuit unique dotées de réacteurs nucléaires dans lesquels le liquide de refroidissement et modérateur de neutrons l'eau sert. Le fluide de travail se forme directement dans le noyau lorsque le liquide de refroidissement est chauffé jusqu'à ébullition. De tels réacteurs sont appelés réacteurs à eau bouillante ; dans l'industrie nucléaire mondiale, ils sont désignés sous le nom de BWR (Boiling Water Reactor). Les réacteurs à eau bouillante avec liquide de refroidissement à eau et modérateur en graphite - RBMK (réacteur à canal de grande puissance) - se sont répandus en Russie. L'utilisation de réacteurs à haute température refroidis au gaz (avec caloporteur à l'hélium) - HTGR - dans les centrales nucléaires est considérée comme prometteuse. Le rendement des centrales nucléaires à circuit unique fonctionnant dans un cycle fermé de turbine à gaz peut dépasser 45 à 50 %.

Avec un circuit à double circuit (Fig. b) le fluide caloporteur du circuit primaire chauffé dans le cœur est transféré au générateur de vapeur ( échangeur de chaleur) de l'énergie thermique au fluide de travail dans le deuxième circuit, après quoi elle est renvoyée vers le noyau par une pompe de circulation. Le liquide de refroidissement primaire peut être de l'eau, du métal liquide ou du gaz, et le fluide de travail est de l'eau, qui se transforme en vapeur d'eau dans un générateur de vapeur. Le circuit primaire est radioactif et est entouré d'une protection biologique (sauf dans les cas où un gaz inerte est utilisé comme caloporteur). Le deuxième circuit est généralement protégé contre les radiations, car le fluide de travail et le liquide de refroidissement du premier circuit n'entrent pas en contact. Les plus répandues sont les centrales nucléaires à double circuit avec des réacteurs dans lesquels l'eau est le liquide de refroidissement et le modérateur principal, et la vapeur d'eau est le fluide de travail. Ce type de réacteur est désigné sous le nom de VVER – réacteur de puissance refroidi à l'eau. réacteur (PWR - Power Water Reactor). L'efficacité des centrales nucléaires avec VVER atteint 40 %. En termes d'efficacité thermodynamique, ces centrales nucléaires sont inférieures aux centrales nucléaires à circuit unique avec HTGR si la température du gaz caloporteur à la sortie du cœur dépasse 700 °C.

Circuits thermiques à trois circuits (Fig. V) ne sont utilisés que dans les cas où il est nécessaire d'éliminer complètement le contact du liquide de refroidissement du circuit primaire (radioactif) avec le fluide de travail ; par exemple, lorsque le noyau est refroidi avec du sodium liquide, son contact avec le fluide de travail (vapeur d'eau) peut conduire à un accident majeur. Le sodium liquide comme liquide de refroidissement n'est utilisé que dans les réacteurs nucléaires à neutrons rapides (FBR - Fast Breeder Reactor). La particularité des centrales nucléaires dotées d'un réacteur à neutrons rapides est que, simultanément à la génération d'énergie électrique et thermique, elles reproduisent des isotopes fissiles adaptés à une utilisation dans les réacteurs nucléaires thermiques (voir. Réacteur surgénérateur).

Les turbines des centrales nucléaires fonctionnent généralement à la vapeur saturée ou légèrement surchauffée. Lors de l'utilisation de turbines fonctionnant à la vapeur surchauffée, de la vapeur saturée passe à travers le cœur du réacteur (via des canaux spéciaux) ou à travers un échangeur de chaleur spécial - un surchauffeur de vapeur fonctionnant aux hydrocarbures - pour augmenter la température et la pression. L'efficacité thermodynamique du cycle d'une centrale nucléaire est d'autant plus élevée que les paramètres du liquide de refroidissement et du fluide de travail sont élevés, qui sont déterminés par les capacités technologiques et les propriétés des matériaux de structure utilisés dans les circuits de refroidissement de la centrale nucléaire.

Dans les centrales nucléaires, une grande attention est portée au nettoyage du liquide de refroidissement, car les impuretés naturelles qu'il contient, ainsi que les produits de corrosion qui s'accumulent lors du fonctionnement des équipements et des canalisations, sont des sources de radioactivité. Le degré de pureté du liquide de refroidissement détermine en grande partie le niveau de rayonnement dans les locaux de la centrale nucléaire.

Les centrales nucléaires sont presque toujours construites à proximité des consommateurs d'énergie, car les coûts de transport du combustible nucléaire vers les centrales nucléaires, contrairement au combustible d'hydrocarbures pour les centrales thermiques, ont peu d'effet sur le coût de l'énergie produite (généralement le combustible nucléaire dans les réacteurs de puissance est remplacé avec un nouveau toutes les quelques années), et le transport de l'énergie électrique et thermique sur de longues distances augmente considérablement leur coût. Une centrale nucléaire est construite du côté sous le vent de la zone peuplée la plus proche ; une zone de protection sanitaire et une zone d'observation sont créées autour d'elle, où la population n'est pas autorisée à vivre. Des équipements de contrôle et de mesure sont placés dans la zone d'observation pour une surveillance continue de l'environnement.

La centrale nucléaire est la base Pouvoir nucléaire. Leur vocation principale est la production d'électricité (centrales nucléaires à condensation) ou la production combinée d'électricité et de chaleur (centrales nucléaires de cogénération - NCHPP). A l'ATPP, une partie de la vapeur rejetée dans les turbines est évacuée dans ce qu'on appelle. échangeurs de chaleur en réseau pour chauffer l'eau circulant dans des réseaux de chaleur fermés. Dans certains cas, l'énergie thermique des réacteurs nucléaires ne peut être utilisée que pour les besoins de chauffage urbain (centrales nucléaires de production de chaleur - AST). Dans ce cas, l'eau chauffée des échangeurs de chaleur des premier et deuxième circuits pénètre dans l'échangeur de chaleur du réseau, où elle transfère de la chaleur à l'eau du réseau puis retourne dans le circuit.

L'un des avantages des centrales nucléaires par rapport aux centrales thermiques conventionnelles est leur haut respect de l'environnement, qui est maintenu lorsqu'il est qualifié. exploitation des réacteurs nucléaires. Les barrières de radioprotection existantes pour les centrales nucléaires (gaînage du combustible, cuve du réacteur nucléaire, etc.) empêchent la contamination du liquide de refroidissement par des produits de fission radioactifs. Une coque de protection (confinement) est érigée au-dessus du hall du réacteur d'une centrale nucléaire pour empêcher les matières radioactives de pénétrer dans l'environnement en cas d'accident le plus grave - dépressurisation du circuit primaire, fusion du cœur. La formation du personnel des centrales nucléaires implique une formation sur des simulateurs spéciaux (simulateurs de centrales nucléaires) pour pratiquer les actions dans des situations normales et d'urgence. Dans une centrale nucléaire, il existe un certain nombre de services qui assurent le fonctionnement normal de la centrale et la sécurité de son personnel (par exemple, surveillance des rayonnements, garantie des exigences sanitaires et hygiéniques, etc.). Sur le territoire de la centrale nucléaire, des installations de stockage temporaires sont créées pour le combustible nucléaire frais et usé, pour les déchets radioactifs liquides et solides générés lors de son exploitation. Tout cela conduit au fait que le coût d'un kilowatt d'énergie installé dans une centrale nucléaire est plus de 30 % plus élevé que le coût d'un kilowatt dans une centrale thermique. Cependant, le coût de l'énergie produite dans une centrale nucléaire fournie au consommateur est inférieur à celui des centrales thermiques, en raison de la très faible part de la composante combustible dans ce coût. En raison de leur rendement élevé et de leurs caractéristiques de régulation de puissance, les centrales nucléaires sont généralement utilisées dans des modes de base, tandis que le facteur d'utilisation de la capacité installée des centrales nucléaires peut dépasser 80 %. À mesure que la part des centrales nucléaires dans le bilan énergétique global de la région augmente, elles peuvent également fonctionner de manière flexible (pour couvrir les irrégularités de charge du système énergétique local). La capacité des centrales nucléaires à fonctionner longtemps sans changer de combustible permet de les utiliser dans des régions reculées. Des centrales nucléaires ont été développées dont la disposition des équipements est basée sur les principes mis en œuvre dans les centrales nucléaires embarquées. installations (voir Brise-glace à propulsion nucléaire). De telles centrales nucléaires peuvent être placées, par exemple, sur une barge. Les centrales nucléaires avec HTGR sont prometteuses, générant de l'énergie thermique pour la réalisation de processus technologiques dans la production métallurgique, chimique et pétrolière, lors de la gazéification du charbon et du schiste et dans la production de carburants à base d'hydrocarbures synthétiques. La durée d'exploitation d'une centrale nucléaire est de 25 à 30 ans. Le déclassement d'une centrale nucléaire, le démantèlement du réacteur et la remise en état de son site à l'état de « pelouse verte » sont un événement organisationnel et technique complexe et coûteux, réalisé selon des plans élaborés dans chaque cas spécifique.

La première centrale nucléaire en activité au monde, d'une capacité de 5 000 kW, a été lancée en Russie en 1954 à Obninsk. En 1956, la centrale nucléaire de Calder Hall au Royaume-Uni (46 MW) entre en service, et en 1957, la centrale nucléaire de Shippingport aux États-Unis (60 MW). En 1974, la première centrale nucléaire au monde, Bilibinskaya (district autonome de Tchoukotka), a été inaugurée. La construction massive de grandes centrales nucléaires économiques a commencé au 2ème semestre. années 1960 Cependant, après l'accident (1986) de la centrale nucléaire de Tchernobyl, l'attrait de l'énergie nucléaire a sensiblement diminué et, dans un certain nombre de pays disposant de suffisamment de combustibles et de ressources énergétiques traditionnelles ou ayant accès à celles-ci, la construction de nouvelles centrales nucléaires les centrales électriques se sont effectivement arrêtées (Russie, États-Unis, Grande-Bretagne, Allemagne). Au début du 21e siècle, le 11.3.2011 dans l'océan Pacifique au large de la côte est du Japon à la suite d'un fort tremblement de terre d'une magnitude de 9,0 à 9,1 et du tremblement de terre qui a suivi tsunami(hauteur des vagues atteint 40,5 m) à la centrale nucléaire de Fukushima1 (village d'Okuma, préfecture de Fukushima) le plus grandcatastrophe technologique– accident radiologique du niveau maximum 7 sur l’échelle internationale des événements nucléaires. L'impact du tsunami a désactivé les alimentations électriques externes et les générateurs diesel de secours, ce qui a rendu inopérants tous les systèmes de refroidissement normaux et d'urgence et a conduit à la fusion du cœur du réacteur des tranches 1, 2 et 3 dans les premiers jours de l'accident. En décembre 2013, la centrale nucléaire a été officiellement fermée. Depuis le premier semestre 2016, les niveaux élevés de rayonnement rendent impossible non seulement le travail des personnes dans les bâtiments des réacteurs, mais également celui des robots, qui tombent en panne en raison de niveaux élevés de rayonnement. Il est prévu que le déplacement des couches de sol vers des installations de stockage spéciales et leur destruction prendront 30 ans.

31 pays dans le monde utilisent des centrales nucléaires. Valable pour 2015 env. 440 réacteurs nucléaires (unités de puissance) d'une capacité totale de plus de 381 000 MW (381 GW). D'ACCORD. 70 réacteurs nucléaires sont en construction. Le leader mondial en termes de part dans la production totale d'électricité est la France (deuxième place en termes de capacité installée), où l'énergie nucléaire représente 76,9 %.

La plus grande centrale nucléaire du monde en 2015 (en termes de capacité installée) est celle de Kashiwazaki-Kariwa (Kashiwazaki, préfecture de Niigata, Japon). Il y a 5 réacteurs à eau bouillante (BWR) et 2 réacteurs avancés à eau bouillante (ABWR) en exploitation, d'une capacité combinée de 8 212 MW (8,212 GW).

La plus grande centrale nucléaire d'Europe est la centrale nucléaire de Zaporozhye (Energodar, région de Zaporozhye, Ukraine). Depuis 1996, 6 centrales équipées de réacteurs de type VVER-1000 d'une capacité totale de 6 000 MW (6 GW) sont en service.

Tableau 1. Les plus grands consommateurs d'énergie nucléaire dans le monde
État	Nombre d'unités de puissance	Puissance totale (MW)	Total généré électricité (milliards de kWh/an)
Etats-Unis	104	101 456	863,63
France	58	63 130	439,74
Japon	48	42 388	263,83
Russie	34	24 643	177,39
Corée du Sud	23	20 717	149,2
Chine	23	19 907	123,81
Canada	19	13 500	98,59
Ukraine	15	13 107	83,13
Allemagne	9	12 074	91,78
Grande Bretagne	16	9373	57,92

Les États-Unis et le Japon développent des mini-centrales nucléaires d’une capacité d’environ 10 à 20 MW pour fournir de la chaleur et de l’électricité à des industries individuelles, à des complexes résidentiels et, à l’avenir, à des maisons individuelles. Les réacteurs de petite taille sont créés à l'aide de technologies sûres qui réduisent considérablement les risques de fuite nucléaire.

En Russie, en 2015, il existe 10 centrales nucléaires exploitant 34 unités de puissance d'une capacité totale de 24 643 MW (24 643 GW), dont 18 unités de puissance avec réacteurs de type VVER (dont 11 unités de puissance VVER-1000 et 6 unités de puissance sont VVER-440 de diverses modifications); 15 tranches de puissance avec réacteurs à canaux (11 tranches de puissance avec réacteurs de type RBMK-1000 et 4 tranches de puissance avec réacteurs de type EGP-6 - Réacteur à boucle hétérogène d'énergie avec 6 boucles de circulation de liquide de refroidissement, puissance électrique 12 MW) ; 1 unité de puissance avec un réacteur à neutrons rapides refroidi au sodium BN-600 (1 unité de puissance BN-800 est en cours de mise en exploitation commerciale). Selon le programme cible fédéral « Développement du complexe industriel de l'énergie nucléaire en Russie », d'ici 2025, la part de l'électricité produite dans les centrales nucléaires de la Fédération de Russie devrait augmenter de 17 à 25 % et s'élever à env. 30,5 GW. Il est prévu de construire 26 nouvelles centrales, 6 nouvelles centrales nucléaires dont deux flottantes (tableau 2).

Tableau 2. Centrales nucléaires en activité sur le territoire de la Fédération de Russie
Nom de la centrale nucléaire	Nombre d'unités de puissance	Années de mise en service des unités de puissance	Capacité totale installée (MW)	Type de réacteur
Centrale nucléaire de Balakovo (près de Balakovo)	4	1985, 1987, 1988, 1993	4000	VVER-1000
Centrale nucléaire de Kalinin [à 125 km de Tver, sur la rive de la rivière Udomlya (région de Tver)]	4	1984, 1986, 2004, 2011	4000	VVER-1000
Centrale nucléaire de Koursk (près de la ville de Kurchatov sur la rive gauche de la rivière Seim)	4	1976, 1979, 1983, 1985	4000	RBMK-1000
Centrale nucléaire de Leningrad (près de Sosnovy Bor)	4 en construction – 4	1973, 1975, 1979, 1981	4000	RBMK-1000 (la première centrale du pays dotée de réacteurs de ce type)
Centrale nucléaire de Rostov (située au bord du réservoir de Tsimlyansk, à 13,5 km de Volgodonsk)	3	2001, 2010, 2015	3100	VVER-1000
Centrale nucléaire de Smolensk (à 3 km de la ville satellite de Desnogorsk)	3	1982, 1985, 1990	3000	RBMK-1000
Centrale nucléaire de Novovoronej (près de Novovoronej)	5 ; (2 – retiré), en construction – 2.	1964 et 1969 (retirés), 1971, 1972, 1980	1800	VVER-440 ; VVER-1000
Centrale nucléaire de Kola (200 km au sud de Mourmansk, au bord du lac Imandra)	4	1973, 1974, 1981, 1984	1760	VVER-440
Centrale nucléaire de Beloyarsk (près de Zarechny)	2	1980, 2015	600 800	BN-600 BN-800
Centrale nucléaire de Bilibino	4	1974 (2), 1975, 1976	48	EGP-6

Centrales nucléaires conçues en Fédération de Russie

Depuis 2008, selon le nouveau projet AES-2006 (un projet de centrale nucléaire russe de nouvelle génération « 3+ » avec des indicateurs techniques et économiques améliorés), la centrale nucléaire de Novovoronezh-2 (près de la centrale nucléaire de Novovoronezh), qui prévoit l'utilisation des réacteurs VVER-1200, a été construite. La construction de 2 unités de puissance d'une capacité totale de 2400 MW est en cours, à l'avenir il est prévu d'en construire 2 autres. Le démarrage de la première unité (unité n° 6) de la centrale nucléaire de Novovoronezh-2 a eu lieu en 2016 , la deuxième unité n°7 est prévue pour 2018.

La centrale nucléaire de la Baltique prévoit l'utilisation d'une unité de réacteur VVER-1200 d'une capacité de 1 200 MW ; unités de puissance – 2. Capacité totale installée 2300 MW. La mise en service de la première tranche est prévue pour 2020. L'Agence fédérale de l'énergie atomique de Russie mène un projet visant à créer des centrales nucléaires flottantes de faible puissance. La centrale nucléaire d'Akademik Lomonossov, en construction, deviendra la première centrale nucléaire flottante au monde. La station flottante peut être utilisée pour produire de l’énergie électrique et thermique, ainsi que pour dessaler l’eau de mer. Elle peut produire de 40 à 240 mille m2 d'eau douce par jour. La puissance électrique installée de chaque réacteur est de 35 MW. La station devrait être mise en service en 2018.

Projets internationaux de la Russie dans le domaine de l'énergie nucléaire

23.9.2013 La Russie a transféré la centrale nucléaire de Bouchehr (Bushir) à l'Iran pour qu'elle l'exploite , près de la ville de Bushir (arrêt Bushir) ; nombre de groupes motopropulseurs – 3 (1 construit, 2 – en construction); type de réacteur – VVER-1000. Centrale nucléaire de Kudankulam, près de Kudankulam (Tamil Nadu, Inde) ; nombre de groupes motopropulseurs – 4 (1 – en service, 3 – en construction); type de réacteur – VVER-1000. Centrale nucléaire d'Akkuyu, près de Mersin (il Mersin, Turquie) ; nombre de groupes motopropulseurs – 4 (en construction); type de réacteur – VVER-1200 ; Centrale nucléaire biélorusse (Ostrovets, région de Grodno, Biélorussie) ; nombre de groupes motopropulseurs – 2 (en construction); type de réacteur – VVER-1200. Centrale nucléaire « Hanhikivi 1 » (Cap Hanhikivi, région de Pohjois-Pohjanmaa, Finlande) ; nombre de groupes motopropulseurs – 1 (en construction); type de réacteur – VVER-1200.