Les centrales nucléaires : plan du fichier Power Point

Les dossiers du TZR : Les centrales nucléaires


Ce document est conçu en deux parties : l'une, sous format « Power Point »,
destinée à être projetée aux élèves. L'autre, sous format « Word » destinée
à l'accompagnement du professeur.

Les centrales nucléaires : plan du fichier Power Point, document à projeter
en classe
Sur chaque page, en fin de diapositive, apparaissent 1,2 ou 3 icônes
rouges, en haut à droite qui permettent de se diriger dans le dossier.
Sur les pages de sommaire, cliquez sur le numéro de la partie qui vous
intéresse ; la souris se transforme en main dès que la puce peut nous
emmener plus loin.



Les centrales nucléaires


( ( (

Principe de fonctionnement La sécurité nucléaire (15)
Les unités de la radioactivité(22)
d 'une centrale nucléaire (3)

( ( (


1- Qu'est-ce qu'une centrale nucléaire ? 1-Des accidents se sont-ils
déjà produits ? 1- Tableau des unités
diapos 4 ;5 ; 6 ; 7 ; 8 ; 9 ; 10 ; 11 diapos 16 ; 17 ; 18 ; 19 ;
20 ; 21 diapos 23


2- Schéma de principe d'une 2- Echelle des accidents nucléaires
centrale nucléaire
Diapos 12 ; 26 ; 27 ; 28 ; 29 ; diapos 25
30 ; 31 ; 32 ; 33

3- Superphénix : une centrale nucléaire
qui utilise un surgénérateur.
diapos 13 ; 14

4- Carte de France des sites nucléaires
diapos 24


Tel qu'il est réalisé, ce document permet au professeur de diriger la
séance, de questionner les élèves et de faire des compléments
d'information.



Les centrales nucléaires : document d'accompagnement du professeur.

Sommaire :

1. Informations complémentaires pour le professeur. p.2
2. Exercices et Corrigés des exercices p.4
3. Schémas à distribuer p.18
4. Bibliographie p.19


1- Informations complémentaires pour le professeur.

Généralement, le mot énergie renvoie à des représentations diverses, très
souvent floues, plus ou moins liées au pétrole, à l'électricité, au Soleil.

En introduction (une dizaine de minutes), on propose donc à partir du
questionnement des élèves une explication de la notion d'énergie et de
l'adjectif nucléaire, ainsi que de quelques phénomènes associés.

On peut considérer l'énergie comme ce dont il faut disposer et qui est
« consommé » pour :

se déplacer ou déplacer des objets, se chauffer ou chauffer des corps,
s'éclairer, communiquer.


( A propos du combustible nucléaire :

L'extraction du minerai :

L'uranium est un métal relativement répandu dans l'écorce terrestre (50
fois plus que le mercure, par exemple).
Les principaux gisements se trouvent aux Etats-Unis, au Canada, en Afrique.
Mais la France dispose aussi de ses propres gisements en Vendée, dans
l'Hérault, dans le Limousin.

La concentration :

La teneur du minerai en uranium est en général assez faible : de 0,1% à
0,3%.
Afin d'obtenir un produit plus aisément transportable et commercialisable,
on concentre l'uranium à proximité de son lieu d'extraction. Le minerai est
concassé, broyé et dissout dans de l'acide sulfurique.
Cette solution est ensuite traitée chimiquement jusqu'à l'obtention d'un
concentré appelé « yellow cake » en raison de sa couleur.
1000 t de minerai sont nécessaires à la préparation de 1,5 t de « yellow
cake ».

L'enrichissement :

L'uranium naturel est un mélange de deux isotopes : l'uranium 238 (92
protons et 146 neutrons) et l'uranium 235 (92 protons et 143 neutrons). Or
la proportion d'uranium fissile (uranium 235) ne représente que 0,7%.
De plus, pour assurer le bon fonctionnement des réacteurs des réacteurs à
eau sous pression, la proportion d'uranium 235 doit être de 3% environ.
Il faut donc enrichir l'uranium naturel en uranium 235.


( A propos de Superphénix :

Il faut savoir qu'en dix ans (entre fin 1986 et 1997), la centrale de
Superphénix n'a fonctionné que 30 mois.

Fin 1986 : Début du fonctionnement
Avril 1987 : Arrêt
Début 1989 : Redémarrage
Juin 1990 : Arrêt Remarque : 4 arrêts d'urgence en
89/90
Août 1994 : Reprise comme centre de recherche
Septembre 1994 : Arrêt
Août 1995 : Redémarrage

Décembre 1995 : Redémarrage suite à un arrêt

Décembre 1996 : Arrêt prolongé jusqu'en 1997

En raison de son coût élevé et de son absence de résultats, la centrale a
été fermée le 02/02/1998. Le 31 décembre 1998, le décret conditionnant le
début du démantèlement de la centrale a été publié.

( A propos des accidents :
On peut amener les élèves à réfléchir sur l'utilisation de l'erreur. Le
thème des accidents nucléaires sert de support. Il faut les guider de façon
à ce qu'ils reproduisent la démarche des scientifiques :
( détermination et analyse des causes,
( recherche des moyens nécessaires pour y remédier.
Par ailleurs, le thème de l'information au public peut être évoqué ici :
les accidents nucléaires sont toujours annoncés avec une certaine
appréhension. C'est un sujet sensible.

Three Mile Island (USA) : le 28 mars 1979 :
La nuit du 28 mars 1979, dans la centrale de Three Mile Island survient une
cascade de petits incidents. Ceux-ci provoquent l'arrêt de l'arrivée d'eau
froide dans les échangeurs de chaleur. Les barres de contrôles stoppent la
réaction en chaîne. Malheureusement, une vanne que le chef de bloc croît
refermée est en réalité ouverte. De l'eau fuit hors du circuit primaire. La
température monte dans le c?ur du réacteur. Des produits radioactifs sont
libérés. Mal informé par son écran de contrôle, l'opérateur concentre son
attention sur le circuit secondaire sans se rendre compte que l'accident le
plus grave se produit ailleurs.
Tchernobyl (Ukraine) : le 26 avril 1986
Dans la centrale de Tchernobyl, le 26 avril 1986, les opérateurs se livrent
à une expérience sur le réacteur n°4 d'une puissance de 1 000 MW. Les
systèmes de sécurité sont volontairement mis hors circuit. Malheureusement,
pendant que l'expérience se déroule, le réacteur s'emballe : sa puissance
augmente brutalement. L'uranium, très chaud, entre en contact avec l'eau
qui l'entoure. Le réacteur n°4 explose. Son couvercle constitué d'une dalle
de 2000 tonnes se soulève et libère dans l'atmosphère une grande quantité
de gaz radioactifs, emportés par les vents.
Environ 30 personnes, personnel de la centrale ou pompiers meurent dans les
jours ou les semaines qui suivent l'accident. 200 personnes sont blessées.
17000 enfants reçoivent un sievert au niveau de la thyroïde, soit plus de
20 fois la dose admissible.
Tokaî-Mura (Japon) : le 30 septembre 1999
Tokaï-Mura est une usine qui convertit les poudres d'uranium en combustible
nucléaire. En principe, le processus se déroule en trois étapes.
Mais le 30 septembre 1999, les opérateurs présents court-circuitent l'étape
intermédiaire. Une réaction en chaîne se déclenche alors. La machine
s'emballe et libère une énorme quantité de rayonnements dangereux. 50
personnes environ sont irradiées dont 3 grièvement.

( A propos des effets biologiques des rayonnements sur les organismes
vivants :

Il y a irradiation lorsqu'on se trouve à proximité d'une source
radioactive. Le corps reçoit alors une partie du rayonnement émis par la
source.
|Irradiation |Origine |Equivalent de dose |
|naturelle | | |
| |Radionucléides incorporés dans |240 (Sv |
| |l'organisme | |
| |Rayons cosmiques |300 (Sv |
| |Radioactivité du sol |400 (Sv |
|Irradiation |Montre à cadran lumineux |5 à 100 µSv |
|usuelle | | |
| |Télévision |10 µSv |
| |Voisinage d'une centrale |20 µSV |
| |nucléaire | |


Il y a contamination lorsqu'on absorbe par les voies digestives et/ou
respiratoires des produits radioactifs qui peuvent alors se désintégrer au
sein de l'organisme.

|Equivalent de |Effet |
|dose | |
|( 10 Sv |Mort |
|5 Sv |Diarrhées, vomissements, troubles sanguins, 50 % de mortalité |
|2 Sv |10% de mortalité |
|1 Sv |Troubles digestifs, risque accru de cancers |

(Echelle des accidents nucléaires :

| |Conséquences à l'extérieur du |Conséquences à l'intérieur du |
| |site |site |
|7 Accident |Effets étendus sur la santé et|Maximales |
|majeur |l'environnement | |
|6 Accident |Rejets importants. Application|Très importantes |
|grave |partielle des contre-mesures | |
|5 Accident |Rejet limité. |C?ur du réacteur gravement |
| |Application intégrale des |endommagé |
| |contre-mesures | |
|4 Accident |Rejet mineur ; exposition