Une centrale nucléaire produit toujours de l'électricité à partir d'un combustible nucléaire mais il existe plusieurs types de réacteurs.
On peut les classer en 5 grandes catégories en fonction de la nature du combustible utilisé, de la substance qui transporte la chaleur appelée caloporteur et de la substance qui ralentit les neutrons appelée modérateur :
Réacteur à eau pressurisée (ou REP)
L'eau sous pression (donc à l'état liquide) est à la fois le caloporteur et le modérateur. Le combustible utilisé est de l'uranium enrichi.
Ce type de réacteur est le plus répandu dans le monde, représentant environ 55 % des réacteurs installés.
En France, tous les réacteurs destinés à la production d'électricité sont des REP, excepté le réacteur de recherche Phénix (exploité par le CEA et EDF) mis à l'arrêt à l’automne 2009.
Réacteur à eau bouillante (ou REB)
L'eau est aussi le caloporteur, mais elle n'est plus pressurisée. À pression atmosphérique ambiante, elle devient bouillante. Le combustible utilisé est de l'uranium enrichi.
Ce type de réacteur représente 22 % des réacteurs installés dans le monde.
Réacteur à eau lourde
L'eau lourde est à la fois le caloporteur (mis sous pression) et le modérateur. C'est une eau constituée de molécules d'eau dont l'atome d'hydrogène est un atome de deutérium, isotope lourd de l'hydrogène.
Le combustible utilisé est de l'uranium naturel.
Réacteur à neutrons rapides (ou RNR)
Ils n'utilisent pas de modérateur et cherchent à exploiter de façon plus complète les propriétés du combustible. Le fluide caloporteur est un métal liquide (tel le sodium) ou un gaz (par exemple l'hélium). Le combustible utilisé est de l'uranium enrichi ou du plutonium. Ils peuvent générer de la matière fissile, d'où leur nom de surgénérateurs.
Le réacteur Phénix en France fonctionne avec cette technologie.
Réacteur caloporteur gaz (RCG)
L'hélium est le caloporteur. Porté à haute température, il peut alimenter directement la turbine sans échangeur intermédiaire.
Il peut permettre la réalisation de centrales de petits tailles (de 100 à 300 MW) et peut également fonctionner avec des neutrons rapides.
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