Propulsion Nucléaire

Avantages :

• Contrairement à une propulsion grâce à la combustion d'un carburant, la propulsion nucléaire ne nécessite pas d'oxygène, ce qui est un important gain de place. Grâce a cela, la durée des plongées n'est limité que par la résistance de l'équipage et non au stock d'oxygène.

• Ce type de propulsion permet au sous-marin de se déplacer plus vite, plus longtemps et plus silencieusement. La réduction des émissions sonores est très importante, car c'est principalement le bruit de l'hélice et du moteur qui trahit la position du sous-marin .

Inconvénients :

• Les sous-marins nucléaires restent des armes de guerre. Leur destruction pendant un combat peut être un grave danger pour l'environnement, surtout en cas de fission non-controlée du réacteur pouvant entraîner une explosion :c'est une bombe atomique

• Que ce sois le changement du combustible ou à la fin de son service, un sous-marin produit des déchets radioactif à longue durée de vie (quelques centaines d'années à quelques centaines de milliers d'années) dont stockage ou retraitement est long et coûteux.

Qu'est ce qu'un réacteur nucléaire? :

Le réacteur nucléaire est une enceinte dans lequel le combustible nucléaire subit une fission dégageant de l'énergie.

Pendant cette fission, les atomes du combustible libèrent de l'énergie et des neutrons qui vont à leur tour provoquer la fission d'autres noyaux par réaction en chaîne. Dans un réacteur, la quantité de combustible est faible et on utilise un modérateur qui ralentit la vitesse des neutrons éjectés suite à la fission des noyaux. L'énergie qui se dégage dans le réacteur est ensuite utilisée de différentes manières (production d'électricité, propulsion de bateaux, sous-marins....).

Le combustible

L'uranium est le combustible le plus utilisé dans les réacteurs nucléaires. Le minerai d'uranium que l'on trouve dans la nature est pauvre en uranium 235. Pour augmenter la proportion d'uranium 235 on traite le minerai que l'on appelle alors l'uranium enrichi.

La fission

C'est l'éclatement du noyau d'un atome. Si on projette un neutron sur un noyau d'uranium 235, ce neutron est absorbé par le noyau, mais celui-ci devient instable et explose en deux noyaux plus petits. La masse de ces deux noyaux est plus petite que la masse du noyau avant la fission. Cette différence de masse produit une énorme quantité d'énergie (la fameuse formule E=mc² (E est l'énergie, m la masse perdue, c la vitesse de la lumière)).

la réaction en chaîne

La réaction en chaîne est une série de réactions de fissions, chaque réaction en déclenchant d'autres.

L'énergie produite permet de chauffer de l'eau

Le circuit

• L'eau chauffée par le réacteur et pressurisée dans le circuit primaire.
• Dans l'échangeur, elle transforme l'eau du circuit secondaire en vapeur qui fait tourner une turbine
• La turbine fait tourner un alternateur (production d'électricité) ou actionne directement l'hélice

le principe est le même que pour la production d'électricité, mais à échelle réduite.

Schéma simplifié du circuit:

• 1: réacteur où a lieu la fission.
• 2: turbine
• 3: alternateur/hélice
• 4: échangeur
• 5: refroidisseur
• 6: pompes

Le circuit d'une centrale nucléaire pour la production d'électricité: