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  • 1. Lnergie nuclaire : tat de lart, perspectives Bernard Bonin CEA, Direction de lEnergie Nuclaire 1
  • 2. Lnergie nuclaire : tat de lart, perspectives Les principes gnraux La raction en chane et son contrle Le nuclaire actuellement Le cycle du combustible Sret, risques Le parc existant, son fonctionnement, ses performances Filires et gnrations de racteurs Les systmes neutrons lents vs rapides Le nuclaire du futur De nouveaux critres pour un nuclaire durable Portrait des systmes nuclaires du futur, ce quon peut en attendre, leurs perspectives de dveloppement 2
  • 3. Energie de liaison nuclaire 3
  • 4. UN BILAN NERGTIQUE FANTASTIQUE ! Fusion totale d1 g de combustible: 330 GJ Fission complte d1 g U235: 83 GJ Combustion d1tonne de ptrole : 42 GJ 4
  • 5. La fission nuclaire Produit de fission Noyau fissile Neutron ( 235U)Neutron Gamma Produit de fission 5
  • 6. Fission nuclaire et raction en chane Fission nuclaire Raction en chane 6
  • 7. Les produits de fission 7
  • 8. Lnergie nuclaire : tat de lart, perspectives Les principes de fonctionnement La raction en chane et son contrle Le cycle du combustible Le nuclaire actuellement Le parc existant, son fonctionnement, ses performances Sret, risques Filires et gnrations de racteurs Les systmes neutrons lents vs rapides Le nuclaire du futur De nouveaux critres pour un nuclaire durable Portrait des systmes nuclaires du futur, ce quon peut en attendre, leurs perspectives de dveloppement 8
  • 9. Sections efficaces de luranium 235 Neutrons lents Neutrons rapides 9
  • 10. 10
  • 11. Schma dune centrale REP 11
  • 12. Une centrale nuclaireLe racteur est lintrieur de cette enceinte Nogent-sur-Seine, EDF, 1300 MWe 12
  • 13. ARCHITECTURE DES RACTEURS FISSIONCENTRALE NUCLAIRE N4 1450 MWe 13
  • 14. Lespce dominante : les racteurs eau 80% du parc mondial soit environ 400 racteurs 17% dlectricit dorigine nuclaire 10 000 annes.racteurs dexprience Civaux UN CONSTAT :LES REACTEURS A EAU EXISTANTS SERONT PREPONDERANTS JUSQUEN 2020-2030 14
  • 15. Les racteurs nuclaires en France 15
  • 16. Lnergie nuclaire : tat de lart, perspectives Les principes gnraux La raction en chane et son contrle Le nuclaire actuellement Le cycle du combustible Sret, risques Le parc existant, son fonctionnement, ses performances Filires et gnrations de racteurs Les systmes neutrons lents vs rapides Le nuclaire du futur De nouveaux critres pour un nuclaire durable Portrait des systmes nuclaires du futur, ce quon peut en attendre, leurs perspectives de dveloppement 16
  • 17. UN COMBUSTIBLE DANS TOUS SES TATS : DES CRAYONS, DES AIGUILLES, 17
  • 18. Ractions au sein des assemblages combustibles standards dans les REP (45,000 MWj/t) 238 U Uranium 238 (fertile) 235 Uranium 235 (fissile) 4 U 96 Plutonium Actinides mineurs 3 Produits de fission 1 REP UOX3 Pu 3 2PF 238 1 1 U 5 0,1 93 18
  • 19. Lentreposage du combustible us 19
  • 20. La finalit du retraitement du combustible Structure du combustible eau lgre us 1 combustible eau lgre = 500 kg duranium avant irradiation en racteur Matires recyclables Dchets Aprs irradiation* U 475 480 kg Pu 5 kg PF 15 20 kg + AM 1.6 kg (94 96 %) (1 %) (3 5 %) RECYCLAGE RECYCLAGE RSIDUS ULTIMES* pourcentage variable en fonction du taux de combustion 20
  • 21. Le cycle du combustible nuclaire FABRICATION DU COMBUSTIBLE URANIUM URANIUM ENRICHI COMBUSTIBLE UO2 APPAUVRI COMBUSTIBLE COMBUSTIBLE ENTREPOSAGE MOX UO 2 NEUF COMBUSTIBLE ENRICHISSEMENT MOX NEUF RACTEUR PLUTONIUM CONVERSION URANIUM RECYCLABLE COMBUSTIBLE MOX US COMBUSTIBLE UO2 US URANIUM NATUREL CONCENTRATION