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Le fonctionnement d’une centrale nucléaire

Le fonctionnement d’une centrale nucléaire

Comment fonctionne une centrale nucléaire ?

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Une centrale nucléaire produit de l’électricité en utilisant l’énergie thermique libérée lors de la réaction nucléaire. 3 circuits d’eau fermés et plusieurs dispositifs assurent le transport et la transformation de l’énergie, jusqu’à la mise à disposition sur le réseau électrique.

Le cœur du réacteur

Piscine d’entreposage du bâtiment combustible du réacteur n°1 de la centrale du Blayais

Tout débute dans le cœur du réacteur. Les agents de la centrale y amorcent, modèrent et contrôlent une fission nucléaire :

La fission nucléaire consiste à projeter un neutron à très grande vitesse sur des atomes lourds et fissibles comme l’uranium 235 ou le plutonium 239. Lors l’impact avec le neutron, l’atome de plutonium ou d’uranium se rompe et libère une grande quantité de chaleur. De plus, lorsque l’atome se fractionne, il libère d’autres neutrons qui vont à leur tour percuter d’autres atomes…ainsi de suite.

Il se produit une réaction en chaine qui libère une grande quantité d’énergie. C’est cette réaction que contrôlent et modèrent les agents de la centrale nucléaire. Pour ce faire, ils utilisent notamment des matériaux absorbants comme du bore. Quoi qu’il en soit, l’énergie thermique libérée lors de la fission nucléaire est captée et transportée par un fluide caloporteur (généralement de l’eau) par l’intermédiaire du circuit primaire.

Le circuit primaire

Dans le circuit primaire, l’eau est chauffée à environ 300°C et reste liquide sous l’effet d’un pressuriseur. Elle traverse ensuite un échangeur thermique dans lequel une partie de l’énergie calorifique est transférée vers un circuit secondaire. En fait, le fluide du circuit secondaire se gazéifie et monte en pression au contact de tubes dans lesquels circule l’eau provenant du cœur de réacteur.

Une fois l’échangeur franchi, l’eau du circuit primaire est réacheminée au niveau du cœur du réacteur où elle est de nouveau chauffée et où elle recommence le cycle. Le circuit primaire et ses dispositifs associés sont abrités dans un bâtiment étanche, construit en béton précontraint et isolé des autres infrastructures.

Le circuit secondaire

Dans le circuit secondaire,  la vapeur d’eau créée dans l’échangeur est acheminée jusqu’à des turbines. La pression du fluide actionne ces turbines qui entraînent, à leur tour, un alternateur qui produit de l’électricité grâce à des électroaimants. L’énergie thermique de l’eau se transforme ainsi en énergie mécanique (rotation de la turbine) qui se transforme enfin en électricité (via alternateur). L’électricité créée est injectée dans le réseau électrique par l’intermédiaire de transformateurs.

Après être passée dans la turbine, la vapeur d’eau du circuit secondaire est acheminée dans un condenseur où elle redevient liquide en étant refroidie par le circuit tertiaire. Elle revient ensuite à l’échangeur et recommence le cycle.

Le circuit tertiaire

L’eau du circuit tertiaire est puisée dans les sources d’eau aux abords de la centrale, comme les cours d’eau ou la mer. Elle sert à refroidir l’eau du circuit secondaire grâce à l‘échange de chaleur dans le condenseur. L’eau du circuit tertiaire est ensuite refroidie avant d’être relâchée dans la nature notamment grâce aux tours aéroréfrigérantes.

Résumé

Pour résumer, une centrale nucléaire produit de l’électricité en utilisant l’énergie thermique libérée lors de la fission nucléaire. Le circuit primaire récupère la chaleur de la réaction et la transmet au fluide du circuit secondaire par l’intermédiaire d’un échangeur. L’énergie calorifique du circuit secondaire est transformée en énergie électrique par des turbines et des alternateurs, puis elle est injectée dans le réseau électrique. L’eau du circuit tertiaire refroidit l’eau du circuit secondaire.

Compléments

Nucléaire et production d‘énergie

En France, le nucléaire représente la première source de production et de consommation d’électricité. Environ 70% de la production électrique française provient du nucléaire. L’énergie nucléaire est relativement bon marché.

 

Écologie et gestion des déchets radioactifs

Le nucléaire peut être assimilé à une énergie propre, car il a une emprunte carbone faible. Néanmoins, il peut représenter de graves dangers écologiques notamment à cause des déchets radioactifs qu’il génère. À forte dose, la radioactivité a des effets néfastes sur les organismes vivants. Les déchets radioactifs constituent donc un risque pour la santé et l’environnement s’ils sont rejetés dans la nature. Actuellement, ils sont conditionnés dans des « contenants » en béton et/ou métal pour que les radiations ne s’en échappent pas. Les solutions de stockage seraient conçues pour résister à l’épreuve du temps et limiter l’impact en cas de défaut du composant de stockage.

Les catastrophes nucléaires majeures

Dans l’histoire, il s’est produit 2 incidents nucléaires majeurs.

Catastrophe nucléaire de Fukushima

L’incident le plus récent date de 2011. Il s’agit de la détérioration de la centrale de Fukushima au Japon. Un tsunami consécutif à un séisme a mis le système de refroidissement principal hors service ce qui a entraîné la fusion des cœurs des réacteurs.

Catastrophe nucléaire de FukushimaL’autre incident nucléaire de grande ampleur est l’explosion de la centrale de Tchernobyl en Ukraine en 1986. Suite à plusieurs erreurs humaines, le cœur du réacteur est rentré en fusion ce qui a provoqué la libération d’importantes quantités d’éléments radioactifs dans l’atmosphère. Pour plus d’information sur le sujet, je vous recommande l’excellente série d’HBO : Chernobyl. Elle retrace l’histoire de la catastrophe et la gestion de crise qui s’en est suivi.

Aujourd’hui les zones aux abords de ces 2 centrales sont encore hautement radioactives et interdites d’accès. Chose incroyable, depuis que l’homme la quitter les terres proches de Tchernobyl, la faune et la flore ont repris possession des lieux malgré la radioactivité,

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4 conseils pour améliorer la qualité audio d’une vidéo

4 Conseils pour améliorer l’audio des vidéos

Comment améliorer la qualité audio d’une vidéo ?

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Enregistrer dans un endroit calme

 

Ça peut paraître évident, mais il vaut mieux avoir un enregistrement propre dès le début plutôt que d’essayer de rattraper les bruits parasites au montage.

Utiliser un micro de qualité pour l’enregistrement

Enregistrement avec un micro-cravate à 10€ :

Enregistrement avec un micro Bird UM1 à 50€ (lien affilié) :

Je l’ai appris à mes dépens. Pour l’interview de Robert Carrière, j’avais acheté 2 micros-cravates à 10€ que j’utilisais pour faire tous mes enregistrements audio. Résultat, le son n’était pas terrible. J’ai donc investi dans un micro de meilleure qualité. Le résultat est sans équivoque. Jugez par vous-même.

Au moment où j’écris cet article, j’utilise un micro Bird UM1 (lien affilié). J’ai choisi cet appareil, car il est conseillé par plusieurs YouTuber et il est à un très bon rapport qualité/prix.

Améliorer le son avec des traitements

Enregistrement sans traitement audio :

Enregistrement avec traitement audio :

Pour ce faire, j’utilise le logiciel Audacity. Il permet de faire une multitude de traitements sur une piste audio. Pour ma part, j’en effectue 3 :

Réduction du bruit

Cette opération permet d’atténuer les sons ambiants parasites enregistrés lors de la prise de son et surtout de supprimer ce bruit

Compresseur

Ce traitement contribue à améliorer le son pour le rendre plus fort, plus plein ou plus clair sans augmenter le volume de la piste. Grosso modo, la compression réduit la dynamique du signal en modulant le rapport entre les amplitudes maximales et minimales.

Normalisation

La normalisation audio consiste à augmenter ou diminuer l’amplitude des signaux d’un enregistrement afin que le volume soit constant sur toute la durée.

Utiliser un fond musical

 

Le fond musical permet de dynamiser la vidéo. Il contribue à créer une ambiance et meubler les blancs.

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MP10 : La formation des orages et des éclairs

La formation des orages et des éclairs

Comment se forment les orages et les éclairs ?

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La formation des cumulonimbus

Un nuage se forme grâce à des processus d’évaporation et de condensation. Par l’effet de la chaleur, la vapeur d’eau à la surface de la Terre s’élève dans l’air et se condense autour de petites particules en suspension. Des micro-gouttelettes sont ainsi formées. Un nuage correspond à une agglomération de micro-gouttelettes.

Il existe de nombreux types de nuage avec des caractéristiques bien différentes. Les nuages qui nous intéressent ici sont les cumulonimbus (les nuages d’orage).

Types de nuages

Les cumulonimbus se forment généralement lorsque l’air en surface est très chaud et humide et que l’atmosphère en altitude est froide et sèche. Comme nous venons de le décrire, l’humidité au sol s’élève et alimente abondamment le nuage en eau. Le nuage croit verticalement et son volume augmente. Les plus gros cumulonimbus peuvent atteindre le plafond de la troposphère à 15km d’altitude. À partir de cette hauteur, le nuage s’étend horizontalement.

Cumulonimbus

L’électrisation du nuage

Pendant la croissance du cumulonimbus, le frottement des courants chauds ascendants et des courants froids descendants provoque son électrisation. En fait, les particules en mouvement dans le nuage échangent des électrons lorsqu’elles entrent en collision. Les particules des courants descendants captent des électrons aux particules ascendantes. Ce phénomène crée une différence de potentiel dans le nuage, puisqu’il y a un excès de charges négatives (=les électrons) à la base du nuage et un déficit au sommet.

Échange d’electron  lors du frottement des courants ascendants et descendants

Un phénomène similaire se produit sous le nuage. La masse d’électrons repousse les électrons à la surface du sol, car deux charges de même signe se repoussent. On retrouve donc une autre différence de potentiel entre le sol et la base du nuage.

Électrisation du nuage

La formation des éclairs

Lorsque la différence de potentiel devient trop importante, il va se produire une décharge.  Les électrons en excès fendent l’air et rejoignent les zones où il y en manque. Ce déplacement d’électrons correspond à un arc électrique : l’éclair. Lors de cette décharge, l’air chauffe brusquement, se dilate et provoque une détonation sonore : le tonnerre. La foudre est le nom donné aux éclairs qui touchent le sol ou les objets.

Couleurs des éclairs

En fait, la teinte des éclairs peut varier en fonction de la composition de l’air.

  • Si un éclair a des teintes jaunes, l’atmosphère environnante est généralement composée de poussière
  • Si l’éclair est rouge/violet, l’atmosphère est chargée en eau.
  • En cas de grêle, l’éclair a des teintes bleues.
  • Et si l’air est sec, l’éclair est blanc.

La dissipation de l’orage

L’activité électrique d’un cumulonimbus s’estompe au fur et à mesure que le frottement des courants s’atténue et que les zones du nuage se déchargent. Les précipitations, la tombée de la nuit ou le déplacement du nuage au-dessus d’une zone plus froide contribuent à réduire l’activité orageuse, car ces facteurs induisent une chute de la température au niveau du sol ce qui réduit la force des courants ascendants et donc atténue le phénomène d’électrisation. En même temps que l’activité électrique se dissipe, la masse d’eau accumulée dans le cumulonimbus retombe sous forme de précipitations.

Sources