Et kjernekraftverk er et industrianlegg for produksjon av elektrisitet og inkluderer kjelen består av en eller flere kjernefysiske reaktorer som har energikilden et kjernefysisk drivstoff . Den elektriske kraften til et kraftverk varierer fra noen få megawatt til flere tusen megawatt, avhengig av antall og type reaktor som er i drift på stedet.
Den energi av et kjernekraftverk kommer fra fisjon av kjerner av tunge atomer . Dette frigjør varme , som i utgangspunktet brukes til å fordampe vann , som i ethvert konvensjonelt termisk kraftverk , og deretter produserer vanndampen en turbin i rotasjon koblet til en generator som igjen produserer elektrisitet . Det er den viktigste anvendelsen av kjernekraft på det sivile området .
Det er rundt 250 atomkraftverk i verden som produserte 10,3% av verdens elektrisitet i 2017. Per juli 2020 har disse anleggene totalt 441 operasjonelle reaktorer (inkludert 33 japanske reaktorer, hvorav to tredjedeler avventer ferdigstillelse) . (autorisasjon på nytt), hvis kraft når 390 GW (885 MW i gjennomsnitt per reaktor) og 54 reaktorer under konstruksjon.
Den første kjernekraften i verden som produserer elektrisitetsanlegg (kraft på noen hundre watt) er den eksperimentelle oppdretterreaktoren I (EBR-I), bygget ved National Laboratory i Idaho til USA . Hun gikk i tjeneste den20. desember 1951.
de 27. juni 1954, er et sivilt atomkraftverk koblet til strømnettet i Obninsk i Sovjetunionen , og gir en elektrisk kraft på fem megawatt.
Følgende kjernekraftverk er de fra Marcoule i Rhône-dalen7. januar 1956, Sellafield i Storbritannia , koblet til nettet i 1956, og Shippingport atomreaktor i USA, koblet til i 1957. Samme år startet byggearbeidet med den første reaktoren for sivil bruk i Frankrike (EDF1) i Chinon kjernekraftverk .
Den globale kjernekraften har vokst raskt og steg fra over ett gigawatt (GW) i 1960 til 100 GW på slutten av 1970-tallet, og 300 GW på slutten av 1980-tallet.
I løpet av 1970 pågikk byggingen av 37 nye reaktorer, og seks ble satt i drift. Mellom 1970 og 1990 ble det bygget over 5 GW per år, med en topp på 33 GW i 1984.
Mer enn to tredjedeler av atomkraftverk bestilt etter Januar 1970ble spesielt kansellert som en konsekvens av atomulykken på Three Mile Island .
I 1986 førte atomkatastrofen i Tsjernobyl til flere moratorier ; Fallet i oljeprisen i løpet av 1990-tallet forsterket denne trenden, noe som fører til bygging av færre nye reaktorer i verden. Samtidig eldes kraftverk: i 2006 var flertallet av reaktorene mellom 15 og 36 år gamle, med sju til og med mellom 37 og 40 år.
Den voksende økonomiske kostnader, som følge av lengre byggetid, og den lave kostnaden av fossilt brensel , laget kjernekraft mindre konkurransedyktig i 1980- og 1990-tallet. Videre, i noen land, opinionen er bekymret. Risikoen for atomulykker og problemet med radioaktivt avfall , har ført til oppgivelse av kjernekraft.
Antall atomreaktorer under konstruksjon over hele verden begynte å synke i 1986, datoen for atomkatastrofen i Tsjernobyl .
Deretter stabiliserte den seg rundt 1994, året etter som konstruksjonshastigheten for nye reaktorer stagnerte mellom to og tre per år.
I 1993 nådde andelen atomkraftproduksjon i global kraftproduksjon det høyeste nivået noensinne, 17%. Denne andelen er bare 10,2% i 2017, mot 77% i Frankrike.
Fra midten av 2000-tallet førte veksten i energibehovet, assosiert med økningen i energipriser (økning i prisen på olje og gass , karbonavgift osv.), At noen eksperter kunngjorde en renessanse av atomkraft i Europa., Asia og Amerika. For eksempel har Finland vært engasjert i byggingen av en europeisk trykkreaktor (EPR) ved Olkiluoto siden 2003, byggingen av en EPR i Flamanville (Frankrike) har pågått siden 2007 og 27 reaktorer er også under bygging i Kina.
I 2005 var bare tre nye reaktorer under konstruksjon over hele verden, og fire ferdige reaktorer ble koblet til nettet. Den globale kapasiteten har vokst mye saktere og nådde 366 GW i 2005 på grunn av Kinas kjernefysiske program.
I 2006, men særlig i 2007, økte etterspørselen, drevet av Kinas enorme energibehov og den generelle økningen i prisen på fossile brensler.
Den økonomiske krisen i 2008 og Fukushima-atomulykken forårsaket en nedgang i produksjonen av kjernekraft, med 4,3% i 2011 sammenlignet med 2010. Land som Tyskland , Belgia , Sveits og Taiwan har kunngjort at de forlater kjernekraft . Den Egypt , det Italia , den Jordan , den Kuwait og Thailand har besluttet ikke å engasjere seg eller re-engasjere i kjernekraft. Nettstedene til atten reaktorer under bygging er flere år etter planen, hvorav ni har vært under bygging i mer enn tjue år.
Etter Fukushima atomulykke i 2011 reviderte noen land sin politikk for utvikling av kjernekraft .
For eksempel :
I juli 2018 var 57 atomreaktorer under bygging (for 57,9 GW ), inkludert 15 i Kina (for 15,2 GW ).
I 2016 ble ti reaktorer bestilt (fem i Kina, en i Sør-Korea, en i India, en i Pakistan, en i Russland og en i USA) og tre ble stengt. Oppstartshastigheten for nye reaktorer har blitt bremset de siste årene på grunn av forsinkelser registrert på mange nettsteder, spesielt tredje generasjons reaktorer , som oppfyller strengere sikkerhetsstandarder . Russland koblet sin første VVER-1200 til Novovoronezh i 2016 fire år for sent; Sør-Korea led den samme forsinkelsen med sin første APR-1400. De åtte AP1000-ene til Westinghouse , det amerikanske datterselskapet til Toshiba , er alle flere år bak den opprinnelige planleggingen (to til tre år for de fire reaktorene under bygging i USA, rundt fire år for den første av de fire enhetene som er planlagt for Kina. ). Akkurat som de fire franske EPRene under bygging (seks år for Flamanville i Frankrike, ni år for Olkiluoto i Finland og tre år for Taishan i Kina). Av de 55 reaktorene som er under bygging oppført i World Nuclear Industry Status Report (60 ifølge WNA, 61 ifølge IAEA), er minst 35 forsinket.
Kina retter seg mot 58 GW i 2020 og CGN- leder He Yu forventer at 150 til 200 GW skal installeres innen 2030. Russland bygger 9 reaktorer på sin jord og forvalter en god del av internasjonale ordrer: det føderale byrået Rosatom , som krever 100 milliarder dollar i kontrakter for 23 prosjekter med reaktorer i utlandet, ser ut til å lede løpet foran, ved å stole på de nye aktørene til den sivile atomkraften: Vietnam som Bangladesh, som ikke har noen erfaring innen domenet, setter pris på sitt "nøkkelferdige" tilbud, ledsaget av finansiering gitt av den russiske staten.
I Frankrike har atomindustrien designet en ny generasjon EPR- reaktor . EDF har lansert byggingen av en demonstrant eller prototype av første serie på Flamanville- området i La Manche , med en forventet kapasitet på 1600 MW . (Investering anslått til 3 milliarder euro i 2003, revidert til 5 milliarder euro i 2010, revidert til 6 milliarder euro i juli 2011 og deretter til 8,5 milliarder i desember 2012).
I henhold til det sentrale scenariet i 2014-prognosene fra International Energy Agency (IEA), vil andelen av kjernekraft i elektrisitetsproduksjon øke med ett poeng innen 2040, til 12%, og den kjernekraftinstallerte kapasiteten vokser med nesten 60% til 624 GW , sammenlignet med 392 GW i 2013; Geografien til kjernekraft er i ferd med å endres dypt, med et skifte mot øst: installert kapasitet bør dermed øke ti ganger i Kina til 149 GW , eller nesten en fjerdedel av den globale installerte kapasitetsprognosen for 2040; USA ville registrere svak vekst og EU ville være den eneste sonen (med Japan) der atomet ville registrere en nedgang (- 14%), andelen av atom i produksjonen av elektrisitet i Europa og dermed falle fra 27 til 21 %. Mens de fleste land forlenger levetiden til kraftverkene som ble satt i drift på 1970- og 1980-tallet, vil 200 av de 434 reaktorene som er i drift over hele verden i ferd med å bli demontert innen 2040. Antallet operasjonsland kjernekraft bør falle fra 31 ( i 2013) til 36 (i 2040), inkludert å ta hensyn til de som har kunngjort sin utgang fra atomet (Tyskland, Sveits og Belgia).
Rapporten The World Nuclear Industry , publisert den15. juli 2015av konsulentene Mycle Schneider og Antony Froggatt, viser at antall atomreaktorer i drift fortsatt er mye lavere enn 2010-nivået, og at det er færre og færre starter med nye reaktorer: i 2014 hadde vi bare tre boligstart, i Argentina , Hviterussland og De forente arabiske emirater, og bare to de første seks månedene av 2015, i Kina, sammenlignet med de 15 byggestartene som ble observert i 2010, og den 10. 2013. Totalt antall reaktorer under bygging på planeten falt til 62 enheter i 14 land (mot 67 for et år siden), inkludert 24 i Kina (40%), 8 i Russland og 6 i India. Rapporten understreker at tre fjerdedeler av disse nettstedene opplever påvist forsinkelser. Fem av dem (i USA, Russland og Slovakia) har til og med vært “under konstruksjon” i mer enn tretti år! Spesielt tredje generasjons reaktorer opplever alvorlige forsinkelser, fra to til ni år. Dette gjelder Arevas EPR i Frankrike og Finland, men også for de åtte AP1000 fra Westinghouse, eller de seks AES-2006 fra Rosatom. På den annen side fortsetter byggingen av de to EPRene i Taishan, i Kina, a priori , som planlagt.
I april 2019 la det russiske statsselskapet Rosatom ut en ordrebok på $ 133 milliarder dollar for seks reaktorkontrakter vunnet i Russland og 33 kontrakter i utlandet, spesielt i Asia: India, Pakistan, Bangladesh. Men det er vanskelig å finansiere disse prosjektene. Rosatom må derfor styrke samarbeidet med vestlige leverandører, for å selge til utlandet trenger teknologiene deres for å berolige kundene, overbevise internasjonale sikkerhetsmyndigheter og finne finansiering. Faktisk har offisiell bygging (betonghelling for reaktorbygningen) startet for seks reaktorer i Russland og syv i utlandet (Hviterussland, India, Bangladesh og Tyrkia).
I 2017-rapporten om tilstanden til atomindustrien World Nuclear Industry Status Report (WNISR) ble det oppført 403 reaktorer i drift over hele verden (rundt 450 inkludert de som er stengt, inkludert 33 i Japan), som representerer en kapasitet på 351 GW , ned fra registrerte poster i 2002 for 438 reaktorer eller i 2010 for installert kapasitet (367 GW ).
Fra og med juli 2020 tellet International Atomic Energy Agency (IAEA) 441 operasjonelle kraftreaktorer over hele verden (inkludert 33 reaktorer i Japan, hvorav to tredjedeler fortsatt er stengt) og 54 under bygging, hvorav 11 i Kina, 7 i India, 4 i Russland, 4 i Sør-Korea, 4 i De forente arabiske emirater, 2 i hvert av følgende land: Bangladesh, Hviterussland, Japan, Pakistan, Slovakia, Ukraina, Storbritannia og USA, og ett i hvert av følgende land: Argentina, Brasil, Finland, Frankrike, Iran, Tyrkia.
Andelen atomkraft i verdensproduksjon var 10,3% i 2017 mot 3,3% i 1973. De viktigste kjernekraftproduserende landene er USA (31,8% av verdens totalt), Frankrike (15,1%), Kina (9,4%) , Russland (7,7%) og Sør-Korea (5,6%).
I 2018, ifølge Nuclear Energy Agency (NEA) , krevde de 348 kommersielle atomreaktorene som var koblet til nettene til NEA-medlemslandene, med en netto installert kapasitet på 324,4 GW , 47 758 tonn uran for en elektrisitetsproduksjon på 2096 TWh .
Atomkraftprognoser varierer betydelig fra region til region. Det forventes at den østasiatiske regionen vil oppleve den største økningen, som innen 2035 kan føre til installasjon av ny kapasitet mellom henholdsvis 48 GW og 166 GW i henhold til lave og høye tilfeller, noe som representerer økninger på over 54% og 188% sammenlignet med 2014. Atomkraften til ikke-EU-land på det europeiske kontinentet forventes også å øke betydelig, med tilskudd mellom 21 og 45 GW innen 2035 (respektive økninger på rundt 49% og 105%). The Middle East , Sentral og Sør -Asia, og Sørøst-Asia er forventet å oppleve betydelig vekst i kjernekraft, med mer beskjeden vekst forventet i Afrika og deler av Sentral- og Sør-Amerika. For Nord-Amerika viser de laveste prognosene at kjernekraftinstallert kapasitet vil være omtrent den samme i 2035 og øke med 11% i de høyeste tilfellene, i stor grad avhengig av fremtidig etterspørsel etter elektrisitet, og forlenge levetiden til eksisterende reaktorer og myndighetens politikk for klimagassutslipp . I EU forventes at kjernekraft i 2035 enten vil reduseres med 48% i det lave scenariet, eller øke med 2% i det høye scenariet. Disse 2015-anslagene er underlagt enda større usikkerhet enn vanlig etter Fukushima-ulykken .
Basert på året 2015-krav til uran (56.600 tonn uran), er de identifiserte ressursene, inkludert rimelig sikre og utledte ressurser, tilstrekkelige i mer enn 135 år. I det gunstige utsiktene for atomkraft som nevnt ovenfor, ville ressursene da bare være 73 år, noe som fører til 2088 . Utsatt, men ikke slettet, vil de fleste spørsmålene fra energivalgene på planeten ha tatt en spesiell vending i den grad at teknologier som sannsynligvis vil erstatte uran 235 ( thorium og raske nøytronreaktorer ) i 2019 fremdeles er få. Utviklet og der toppen uran (in) nærmer seg. I tilfelle at kjernekraft ville ha seiret over andre måter å produsere elektrisitet på, i løpet av 2100, vil nåværende atomreaktorer for lengst har stoppet på grunn av mangel på drivstoff, vil teknologiske fremskritt ha gjort det mulig å utvikle avlsreaktorer eller andre innovative reaktorer som bruker uran 238 eller thorium 232 , noe som gir lønnsom kontrollert fusjon av deuterium - tritium (betinget av de begrensede lagrene av litium 6 ) eller den kontrollerte fusjonen av deuterium, som ikke er gitt. En del av det kjernefysiske dilemmaet er kostnadene ved utvikling, avfallet som følger med de fleste av disse teknologiene, og innbyggernes aksept av dem.
Den eldste atomreaktoren som fortsatt er i drift i april 2020, reaktoren nr . 1 til Beznau-atomkraftverket i Sveits. Denne reaktoren med trykkvann har vært i bruk iJuli 1969. De seks eldste driftsreaktorene, med en gjennomsnittlig kapasitet på 412 MW , ble satt i drift i 1969. Disse inkluderer de amerikanske reaktorene ved Nine Mile Point 1 og Oyster Creek og de to reaktorene ved det indiske kraftverket i Tarapur .
Et atomkraftverk samler alle installasjoner som tillater produksjon av elektrisitet på et gitt sted. Den inkluderer ofte flere reaktorer, identiske eller ikke, individuelt fordelt i "enheter"; hver enhet tilsvarer en gruppe installasjoner designet for å levere en gitt elektrisk kraft (for eksempel i Frankrike: 900 MWe , 1.300 MWe eller 1.450 MWe ).
Det er forskjellige teknologier for sivile atomreaktorer , gruppert i "sektorer":
grafitt moderert naturlig uranreaktor ( Magnox og UNGG ) avkjølt av karbondioksid; Fransk sektor UNGG inkludert den første reaktoren for sivil bruk i Frankrike (EDF1). Denne sektoren ble forlatt av REP-sektoren av økonomiske årsaker. De franske kraftverkene av denne typen er alle stengt, det samme er de britiske kraftverkene av samme type ( Magnox ); reaktor ved bruk av naturlig uran moderert av tungt vann Kanadisk CANDU- kanal ; trykkvannsreaktor (PWR) type reaktor som bruker anriket uranoksyd som drivstoff, og blir moderert og avkjølt av vanlig vann under trykk. PWR-er utgjør hoveddelen av den nåværende flåten: 60% over hele verden og 80% i Europa. En variant er den sovjetdesignede trykkvannsreaktoren ( WWER ); kokevannsreaktor (BWR) (BWR) type reaktor er ganske lik en trykkvannsreaktor, med den viktige forskjellen at primærvannet fordamper i reaktorkjernen og direkte mater turbinen, dette i normal drift; tungtvannsreaktor under trykk ; avansert gasskjølt reaktor eller AGR; rask nøytronreaktor (RNR) natriumkjølt hurtig nøytron kjernefysisk reaktor, slik som den europeiske Superphénix eller den russiske BN-600 ; smeltet salt atomreaktor (RSF) hvor thorium kunne brukes. høytrykksrørreaktor (RBMK) Sovjet-designet grafitt-moderert kokevannreaktor.Kjernefysiske reaktorer er klassifisert i flere generasjoner i henhold til alderen på designen:
I Frankrike er alle kraftverkene i drift trykkvannsreaktorer (PWR). En REP består av følgende:
Resten av installasjonene er felles for alle termiske kraftverk:
(ultimate nøddiesel);
Andre kraftanlegg inkluderer:
Ifølge forskere ved Massachusetts Institute of Technology og universitetene i Wisconsin og Chicago, som søker å lære av Fukushima Daiichi-katastrofen, vil byggingen av et flytende atomkraftverk unngå risikoen forbundet med tsunamier og andre naturlige fenomener uforutsigbare. Sikrere for lavere produksjonskostnader, ville det være forankret til havbunnen omtrent ti kilometer fra kysten; de kan være basert på stålkonstruksjoner som er mye billigere og raskere å installere enn betongen til landbaserte kraftverk; hjertet av disse plantene vil være plassert under vannoverflaten, og et sikkerhetssystem gjør det mulig å avkjøle enheten automatisk om nødvendig.
Det russiske selskapet Rusatom Overseas , et medlem av den statseide atomkonsernet Rosatom , og det kinesiske selskapet CNNC New Energy signerte29. juli 2014 et intensjonsavtale om bygging av flytende kjernekraftverk, en kjernekraftteknologi kunngjort som tryggere og billigere, og som Russland har beveget seg mot siden 2007. En annen fordel i tilfelle nedleggelse av enheten, kan kraftverket slepes til det opprinnelige spesialiststedet for å fortsette demonteringen, og dermed beskytte vertsstedet mot forurensning på lang sikt.
Russland lanserte i 2006, via det russiske konsortiet Rosenergoatom , det første flytende atomkraftverket (CNF) -prosjektet, for å sikre strømforsyningen til byer og gruvedrift i sin arktiske sone. Akademic Lomonosov skip / kraftstasjon, lansert i 2010, skal leveres i oktober 2016. Utstyrt med to KLT-40 marine fremdriftsreaktorer, vil den kunne levere opptil 70 MW elektrisitet og 300 MW varme, kraft som forsyner en by med 200 000 innbyggere. Den kan også brukes som et avsaltningsanlegg. Skipets levetid forventes å være førti år. Russland ekskluderer ikke eksport av disse bygningene. For tiden vil rundt tjue land være interessert: Kina, Indonesia, Malaysia ... Russland ville imidlertid ikke offisielt markedsføre CNF, men bare elektrisiteten som ble produsert for å overholde ikke-spredningstraktaten . Russland vurderer faktisk å gi CNF ekstraterritoriell status.
Byggingen av Akademik Lomonosov er planlagt å være ferdig i 2018 i St. Petersburg, og anlegget blir deretter slept til Murmansk. Kjernefysisk drivstoff vil bli lastet der i reaktorene som vil bli testet før de blir slept i 2019 til den lille byen Pewek hvor de vil komme i drift. Pewek er en by med 5000 innbyggere i det nordøstlige Sibir.
I Frankrike har DCNS studert et lignende prosjekt siden 2008, Flexblue , der reaktoren som er forankret til havbunnen, flyttes vertikalt etter behov og produserer 50 til 250 MWe .
Kina har også lignende prosjekter: 4. november 2016, Kina General Nuclear Power Corporation har kunngjort starten på byggingen av ACPR 50S, en laveffektreaktor med 200 MW mot mer enn 1000 MW for de fleste kraftverk i verden, designet for å installeres på et skip eller en plattform til sjøs Den første prototypen må være ferdig i 2020. Konkurrenten, China National Nuclear Corporation , planlegger sin første kraftstasjon i 2019, utstyrt med en tilpasset versjon av en nettopp ferdigstilt ACP 100- reaktor , med en effekt på 100 til 150 MW . De to selskapene jobber med skipsbyggingsselskapet CSIC for å utvikle prosjekter for skip og plattformer som skal huse reaktorene. Prosjektet ble godkjent i april 2016 av den kinesiske planleggingskommisjonen. I juli 2016 hadde statspressen reist kraftstasjonene som et symbol på landets makt, kort tid etter avgjørelsen, 12. juli, av domstolen i Haag, som, beslaglagt av Filippinene, hadde sett spørsmålstegn ved Beijings territoriale krav. over Sør-Kinahavet. Den spesialiserte kinesiske pressen nevnte da rundt tjue kjernefysiske plattformer som er planlagt til sjøs. Ifølge China National Nuclear Corporation skal byggingen av den flytende kjernefysiske plattformen være ferdig innen 2018 og i drift i 2019.
En kjernefysisk termisk enhet fungerer på samme måte som en konvensjonell termisk enhet: et drivstoff (i dette tilfellet kjernefysisk) produserer varme; denne varmen tillater enten direkte eller gjennom en veksler ("dampgeneratoren" eller GV) å transformere vann til damp; denne dampen driver en turbin som er koblet til en generator som produserer elektrisitet.
Den vesentlige forskjellen mellom et atomkraftverk og et konvensjonelt termisk kraftverk materialiseres, når det gjelder produksjon av varme, ved å erstatte kjelen som bruker fossilt drivstoff med en atomreaktor.
For å gjenvinne mekanisk energi fra varme, er det nødvendig å ha en termodynamisk krets: en varm kilde, en sirkulasjon og en kald kilde.
En kjernekraftenhet av PWR-type har således tre uavhengige store vannkretser, beskrevet nedenfor.
Primærkretsen er plassert i et inneslutningsskap . Den består av en reaktor som integrerer kontrollstenger og drivstoff, og avhengig av enhetstypen, to til fire dampgeneratorer (SG) som hver er assosiert med en primær sentrifugalpumpe (med en masse på omtrent 90 t ). Et trykkgiver (inkludert varmekanaler) holder kretstrykket på 155 bar. Den primære kretsen transporterer et varmeoverføringsfluid , flytende vann i en lukket krets under trykk, som trekker ut termisk energi fra drivstoffet for å transportere den til dampgeneratorene. Vannet i primærkretsen er også nyttig for å moderere nøytronene produsert ved kjernefisjon . Den termalise nøytroner bremser dem ned for å tillate dem å samhandle med uran 235 atomer og utløse fisjon av sin kjerne. I tillegg gir vannet en stabiliserende effekt til reaktoren: hvis reaksjonen skulle rives med, ville temperaturen på drivstoffet og vannet øke. Dette vil på den ene siden føre til absorpsjon av nøytroner av drivstoffet (brennbar effekt), og på den annen side mindre moderering av vann (modererende effekt). Kombinasjonen av disse to effektene sies å være en "krafteffekt": å øke dette begrepet vil føre til at reaksjonen selv blir kvalt, så det er en selvstabiliserende effekt.
Den sekundære vannkretsen er delt i to deler:
Utgangen fra det siste trinnet av turbinen gir direkte til kondensatoren , en varmeveksler hvis trykk opprettholdes på omtrent 50 mbar absolutt ( vakuum ) av temperaturen på vannet i kjølekretsen (i henhold til vann / vannmetningskurven) . damp). Av vakuumpumper trekker de ikke-kondenserbare gassene ut i blandingens gassfase (hovedsakelig molekylært oksygen og dinitrogen). Vannet som er kondensert i denne enheten brukes på nytt for å fylle på dampgeneratorene.
Den energi varmen ikke omdannes til mekanisk energi , en termisk effekt på omtrent 1800 MWth pr reaktor på 900 MWe opererer på 100% av den nominelle strøm, til å bli kontinuerlig fjernet med en " kald kilde "; det samme gjelder restkraften til kjernefysisk reaktor når den stenges av (1,59% av den termiske effekten en time etter stenging, 0,67% en dag etter stenging).
I kraft sørger en krets for kjøling av kondensatoren . Den kjølevannet blir utvekslet direkte med sjøen, en elv eller en elv, gjennom sirkulasjonspumper. I disse to siste tilfellene kan vannet avkjøles via den tertiære kretsen ved kontinuerlig luftstrøm ved romtemperatur i et kjøletårn hvorfra en liten del av vannet, omtrent 0,75 m 3 / s, dvs. produsert 1,7 L / kWh ), fordamper og kondenserer deretter i form av en hvit plume, en blanding av vanndråper, synlig og usynlig vanndamp . Vannet (friskt eller salt) i den tertiære og åpne kjølekretsen gir kontinuerlig forplantninger av organismer (blåskjell, østers) som kan klebe seg ( fouling ) til rørveggene og forringe dem eller begrense kjølekapasiteten. Vannet kan også bringe avgift, alger og rips (små maneter) som kan tette sil eller rør. Operatøren begrenser risikoen ved å bruke filtre (som må regelmessig fjernes) og / eller ved å drepe levende organismer, med bunnstoffkjemikalier , et kraftig biocid (f.eks. Klor , som kan produseres i planten fra klorion fra NaCl-salt rikelig i sjøvann. ) og / eller slitende kuler som brukes til å strippe veggene til kjølerørene fra dyrerester og bakteriell biofilm som kan ha blitt motstandsdyktig mot biocider.
Den kalde kilden er en av sårbarhetene til et kraftverk. Eksempler sitert av IRSN i 2009, anlegget blokkerte vanninntaket i reaktoren nr . 3 og 4 i kjernekraftverket Cruas , "som førte til totalt tap av viktige systemer for kjøling av sikkerheten til reaktoren nr . 4 ' og i samme år har "andre hendelser påvirket" kaldkilde "-reaktoren " , inkludert en natt da temperaturen falt til -15 ° C , mens frasil tilstoppet rørledningen Chooz B-kraftverket . Et flytende dike og et forfiltreringssystem (faste nett) stopper store gjenstander (grener osv.), Deretter et mekanisk filtreringssystem med filtertromler eller kjedefiltre, utstyrt med et vaskesystem for å fjerne alger, planter og små gjenstander.
Den mekaniske energien produsert av turbinen brukes til å drive dynamoen , en rotor med en masse på ca. 150 t ) som omdanner den til elektrisk energi , som deretter blir formidlet av det elektriske nettverket . Når generatoren leverer elektrisk strøm til nettverket, sies det at enheten er "koblet" til nettverket.
Et tap av nettverket , for eksempel etter en hendelse, resulterer i frakobling av generatoren fra nettverket, en umiddelbar reduksjon av damptilførselen til turbinen ved å lukke turbininnløpselementene og en reduksjon i reaktoreffekten. Dette blir deretter evakuert gjennom åpningen av bypass ventiler til kondensatoren plassert på damp fat. Turbogeneratorenheten (turbin + generator) forblir i rotasjon klar for umiddelbar tilkobling til nettverket. Vi sier at enheten er “ øya ”: den forsyner selv hjelpestøttene.
Den teoretiske effektiviteten til dagens franske atomkraftverk er rundt 33%. De kraftverk drevet med olje eller kull har en noe høyere utbytte (ca. 40%), fordi de opererer med en høyere damptemperatur tillatt fordi færre sikkerhetsbegrensninger.
Med nye dampgeneratorer når det sekundære trykket til de nye EPR-reaktorene nesten 80 bar, som ifølge sine promotorer representerer verdien som fører til maksimal effektivitet for en mettet dampvannssyklus, dvs. omtrent 36% (se europeisk trykkreaktor # Ytelsesforbedringer ).
I motsetning til noen andre land, brukes ikke kjernekraftreaktorer i kraftvarmeproduksjon i Frankrike .
I følge IPCC er den nåværende gjennomsnittlige levetiden til en kjernekraftreaktor 60 år . Når det gjelder forskrifter, varierer driftstiden for anlegg fra land til land.
FrankrikeHvert anlegg får en operasjonell lisens i ti år. På slutten av denne perioden blir det organisert en tiårlig inspeksjon hvert tiende år for å utføre kontroller og bekrefte sikkerhetsnivået til installasjonen. Hvis alt er tilfredsstillende, gis en ny driftstillatelse fra Nuclear Safety Authority (ASN) i ytterligere ti år. Slutten på levetiden kan også forventes ved politisk beslutning, for eksempel for Creys-Malville (Superphénix) og Fessenheim atomkraftverk .
forente staterDen forventede levetiden til hvert atomkraftverk ble opprinnelig satt til 40 år . De fleste har sett operasjonstillatelsen sin utvidet til 60 år av den amerikanske kjernefysiske sikkerhetsmyndigheten (NRC) ( 81 reaktorer av de 99 som er i drift i landet). På slutten av 2015 publiserte sistnevnte et utkast til retningslinjer, sendt til offentlig konsultasjon fram til februar 2016, for å "beskrive metodene og teknikkene som er akseptable for NRC-teamene for lisensfornyelse" opptil 80 års drift. Operatørene må demonstrere at de mest følsomme komponentene, særlig tanken som ikke kan skiftes, kan betjenes trygt over en slik periode.
I desember 2019 innvilget Flyktninghjelpen den første forlengelsen til 80 år , dvs. frem til 2052 og 2053, for de to PWR- reaktorene ved kjernekraftverket Turkey Point . Det er en verdens første.
Lignende utvidelser på tjue år ble gitt til de to reaktorene ved Peach Bottom (Pennsylvania) imars 2020og Surry (Virginia). I 2021 blir forespørsler om utvidelse av de to reaktorene ved anlegget North Anna og to reaktorer ved anlegget Point Beach gjennomgått av Flyktninghjelpen.
Når du forlater kraftverket, kan det brukte drivstoffet , som for det meste, eller nesten 95%, består av utarmet uran så vel som plutonium (1%), brukes etter opparbeiding for å komme tilbake til kraftverket i form av opparbeidet uran, beriket eller MOX , avhengig av drivstoffsyklusen i det aktuelle landet.
Så radioaktivt avfall , som kommer fra forskjellige stadier av kjernebrenselsyklusen, utgjør bare en brøkdel av volumet av brukt drivstoff, dvs. mindre enn 5% etter ombehandling. Omtrent 10% av dette avfallet er elementer med høy radiologisk aktivitet eller lang radioaktiv halveringstid . Håndteringen av dette avfallet er en kompleks prosess, som vanligvis er betrodd en bestemt organisasjon.
Ved normal drift kan et kjernekraftverk avgi kontrollerte radioaktive og kjemiske utslipp av flytende og gassformet avløp. Dette er utslipp som utføres innenfor rammen av myndighetsutslippstillatelser. I tilfelle en hendelse eller ulykke, kan et kraftverk måtte tømme mer enn de som er godkjent i normal drift. Den radioaktivitet som resulterer kunstig menneskelig aktivitet blir ofte ansett som mer farlig av det offentlige at radioaktivitet naturlig, selv om ingen vitenskapelige studier støtter at troen.
I Frankrike er Nuclear Safety Authority (ASN) ansvarlig for å verifisere at kjernekraftverk overholder myndigheters utslippstillatelser, og er også ansvarlig for å informere publikum om utslipp til miljøet og helserisikoen. Mennesker og miljø.
Primær energi | gCO 2ekv / kWh | Bemerke |
---|---|---|
Kull | 820 | |
Kombinert syklus gass | 490 | |
Solceller på taket | 41 | Unntatt lagring eller sikkerhetskopiering. |
Geotermisk | 38 | |
Konsentrert sol | 37 | Unntatt lagring eller sikkerhetskopiering. |
Vannkraft | 24 | |
Konsentrert sol | 27 | Unntatt lagring eller sikkerhetskopiering. |
Kjernefysisk | 12 | |
Havvind | 12 | Unntatt lagring eller sikkerhetskopiering. |
Landvind | 11 | Unntatt lagring eller sikkerhetskopiering. |
Kjernekraftproduksjon slipper ut små klimagasser. Dens induserte utslipp gjennom hele livssyklusen til kraftverkene er 12 gram CO 2 -ekvivalenter.per produsert kilowatt-time, i verdensverdi, ifølge IPCC . Denne figuren er resultatet av en livssyklusanalyse , som tar hensyn til alle prosessene som er nødvendige for produksjon av kjernekraft: malmutvinning, berikelse , bygging og demontering av anlegget, etc. I tillegg er begrepet CO 2 ekvivalenttar hensyn til alle utslipp av klimagasser, og ikke bare CO 2.
Den franske kjernekraftsektoren ble gjenstand for en livssyklusanalyse av CEA i 2014. Denne studien anslår utslippene til 5,29 gram CO 2 -ekvivalenter.per produsert kilowatt-time. I følge den samme studien er karbondioksidutslipp (CO 2) er 40% på grunn av reaktorens konstruksjon, 30% på malmekstraksjonen og 10% på anrikingsprosessen. Sistnevnte er vanligvis et trinn i drivstoffsyklusen som potensielt er veldig utsendende i den grad det er veldig intensivt med strøm. Hvis denne elektrisiteten i seg selv er veldig karbonholdig, fordi den produseres for eksempel av et gass- eller kullfyrt termisk kraftverk , er utslippene knyttet til denne prosessen høye, og følgelig er også hele sektoren høye. Frankrike, som bruker relativt karbonfri elektrisitet og teknologien ultrasentrifugering , som bruker mindre strøm enn diffus i luft , er utslippene fra anrikningsprosessen begrenset.
Å erstatte fossile brensler (kull, olje, gass) med atomkraftverk vil redusere klimagassutslippene betydelig. En studie publisert ved slutten av 2016 av et internasjonalt team i International Journal of Global Energy Issues viser at et intensivt atomutviklingsprogram i utviklede og fremvoksende land, hvorav 60% av elektrisiteten produseres av atomkraftverk og 40% av fornybar energi, kan føre til fullstendig eliminering av fossile brensler innen 2100. Dette scenariet vil unngå å måtte stole på CO 2 -fangst- og lagringsløsninger i stor skala, og den tekniske og økonomiske gjennomførbarheten er langt fra sikker.
Ifølge det internasjonale energibyrået er "for tidlig nedleggelse av operative kjernekraftverk fortsatt en stor trussel mot oppnåelsen av 2DS-målene (begrensning av global oppvarming til 2 ° C )" ; i 2017 nevner hun spesielt USAs tilfelle, der mange kjernekraftverk er truet med nedleggelse på grunn av konkurranse fra lavkostgass, mens kjernefysisk i stor grad er ekskludert fra de økonomiske insentivene som gis til andre teknologier med lite karbon. I 2019, i sin første rapport om atomkraft på nesten tjue år, bekymrer den seg om den usikre fremtiden til kjernekraftverk i utviklede land, som kan miste 25% av sin kjernekapasitet innen 2025 og mer to tredjedeler innen 2040, særlig i Europa og de forente stater. Dette tapet kan føre til utslipp av fire milliarder tonn CO 2i atmosfæren og bremse den økologiske overgangen .
I USA inkluderte noen stater , inkludert New Jersey, New York og Illinois, kjernefysisk energi i sine tilskuddsprogrammer for ren energi i 2019.
I mars 2021 konkluderte rapporten med bestilling av EU-kommisjonen fra vitenskapelige eksperter fra Joint Research Center at kjernekraft skulle komme inn i den " grønne taksonomien " fordi "analysene ikke avslørte vitenskapelig bevis som beviser at kjernekraft er mer helseskadelig eller miljøet enn andre strømproduksjonsteknologier som allerede er inkludert i taksonomien ” ; han bemerker en "bred vitenskapelig og teknisk konsensus" til fordel for deponering i et dypt geologisk lag, en "passende og sikker" metode .
I følge CDC-klimaet burde nedleggelsen av tyske atomkraftverk, bestemt dagen etter Fukushima-atomulykken , umiddelbart ha ført til en økning på nesten 13% i CO 2 -utslipp.av Tyskland. Tyskland brukte imidlertid ikke kull for å kompensere for nedleggelsen av åtte av sine 17 reaktorer i 2011, et ganske mildt år. Eksportør av elektrisitet i 2009, til en verdi av 21% av den polske kapasiteten, 27% av nederlenderne, 40% av den belgiske eller tsjekkiske, dens nordlige regioner var i stand til å kompensere tapet av underskuddet sør, via strømnettene av nabolandene. Kravresponsen i Tyskland på nesten 7 GW installert kapasitet har derfor en betydelig innvirkning på den umiddelbare og fremtiden for europeisk energipolitikk .
For tidlig nedleggelse av kjernekapasitet, ikke kompensert for igangsetting av ekvivalent kapasitet (dvs. kontrollerbar og karbonfattig, som vannkraft), resulterer i en økning i drivhuseffekten av gassutslipp på grunn av rekkefølgen som generasjonskapasiteten kalles opp på det europeiske markedet . Faktisk krever elektrisitetsmarkedet de forskjellige generasjonskapasitetene i nettverket i en nøyaktig rekkefølge, dvs. økende variable kostnader. De variable kostnadene avhenger av prisen på drivstoff (kull, gass, anriket uran) og prisen på det europeiske CO 2 -markedet.slippes ut av termiske kraftverk (kull, gass, fyringsolje). I 2021 blir altså produksjonskapasiteten kalt i følgende rekkefølge: såkalte “fornybare” energier (null variable kostnader), kjernefysisk, brunkull, gass, kull. Følgelig krever enhver lukking av en elektrokjernekapasitet forespørsel om kapasitet som ankommer senere i rekkefølgen (in) , derfor er de termiske kraftstasjonene med flammer hvis klimagassutslipp er veldig høye. Utviklingen av såkalte fornybare energier som vindkraft og solceller gjør det mulig å kompensere for dette overskuddet av utslipp. På grunn av deres intermitterende tid , når det ikke er nok vind eller sol til å dekke etterspørselen etter elektrisitet, og i fravær av massive strømlagringsmidler, er de kraftverk.
Kjernekraftverk avviser, som alle termiske kraftverk, store mengder vanndamp på grunn av deres kjølemodus gjennom Venturi kjøletårn. Selv om vanndamp er en av de viktigste klimagassene, spiller utslippene av menneskelig opprinnelse en veldig ubetydelig rolle i å øke drivhuseffekten. Faktisk skyldes bare en veldig liten del av atmosfærisk vanndamp menneskelige aktiviteter, og vanndamp forblir i atmosfæren i veldig kort tid, knapt noen få dager, mens en gass som karbondioksid forblir der i omtrent et århundre.
De transformatorer ved kraftverk også frigjøring av svovelheksafluorid (SF 6), en kraftig klimagass, som brukes som en elektrisk isolator. I 2002 ble SF 6brukt i elektrisk utstyr representerte dermed 0,05% av klimagassutslippene i Europa 15 og 0,3% av det globale bidraget til drivhuseffekten.
Som i ethvert termisk kraftverk transformeres bare 30 til 40% av den produserte energien til elektrisitet, overskuddsenergien som produseres blir spredt i form av varme, noe som fører til oppvarming av luft og vann (kald kilde som er nødvendig for drift av ethvert termisk kraftverk). Den hvite plommen, en blanding av fine synlige vanndråper og vanndamp fra kjøletårn, er det mest synlige aspektet av denne forurensningen. I tilfelle av et atomkraftverk, der den varme kilden ikke kan nå temperaturene til konvensjonelle termiske kraftstasjoner, er Carnot-effektiviteten lavere på grunn av denne lavere maksimale temperaturen til den varme kilden.
Denne oppvarming eller "varmeavgivelses" er en iboende permanent termisk forurensning til drift av varmekraftverk (kjernefysisk, olje , kull , gass , visse mineraloljer , industrielt avfall eller landbruksprodukter , husholdningsavfall ). Et atomkraftverk er derfor en kilde til termisk forurensning gjennom utslippene på samme måte som ethvert konvensjonelt termisk kraftverk. For eksempel produserer 45 GWe av fransk kjernekraft globalt termisk forurensning som tilsvarer energien som Solen har avsatt over 0,05% av Frankrikes overflate .
I Frankrike er det reguleringsgrenser som ikke må overskrides for å unngå overdreven lokal oppvarming av kaldkilden (elv, elv, sjø) fordi vannet som trekkes tilbake, returneres ved en temperatur som er litt høyere enn uttakstemperaturen. Følgelig må produksjonen reduseres eller suspenderes hvis vannet som er returnert er for varmt i forhold til elvenes strøm (fortynningseffekt), eller i fravær av unntak fra regelverket (gitt av Nuclear Safety Authority (ASN). kraftverk, for eksempel under tørken i 2003).
En måte å løse problemet med spillvarme på ville være å gjenvinne den termiske energien produsert av kjernekraftverk i fjernvarmesystemer for fjernvarme , slik som for eksempel naturgassanlegg. Denne løsningen, kalt atomkraftproduksjon , begynte å bli studert av CEA i 2015 .
På samme måte som for konvensjonelle termiske kraftverk (flamme), under vannproduksjonen , er vannuttakene for kjøling veldig varierende avhengig av om kjølesystemet er i åpen krets eller i lukket krets .
Åpen kretsVannet i kjølekretsen, hentet direkte fra sjøen eller fra en høystrømningselv, blir oppvarmet ved å passere gjennom kondensatoren. Dette består av tusen rør i kontakt som dampen fra sekundærkretsen kondenserer med, og deretter føres det kondenserte vannet tilbake til dampgeneratoren. Vannet i kjølekretsen som sirkulerer i rørene varmes opp igjen under kondens av dampen, og føres deretter tilbake til elven eller havet (av en kanal eller rør); i dette tilfellet er uttakene rundt 50 m 3 / s for atomreaktorer fra 900 til 1300 MWe , og vannet returneres helt til kilden.
Lukket kretsVannet i kjølekretsen - tatt fra en elv med en lavere strømningshastighet eller fra en elv - og som er blitt oppvarmet i kondensatoren, avkjøles ved en strøm av luft i en avkjølingstårn kjøletårn. ; deler av vannet fordamper i atmosfæren (vanndampfluume); den andre delen går tilbake til kondensatoren, en vannpåfylling på ca 2 m 3 / s for en 1.300 MWe kjernefysisk enhet , utføres for å kompensere for fordampet vann og rensestrøm (1,25 m 3 / s ).
Fra et miljømessig synspunkt returneres det prøvetatte vannet med en litt høyere temperatur (eller til og med den samme hvis det brukes rensekjølemidler), og for lukkede kretsløp med en lavere kvalitet siden det inneholder behandlingstilsetningsstoffer. Mot kalk beregnet på å forhindre kjølevann som fører til tilstopping av kondensatoren. Termiske kraftverk (konvensjonelle eller kjernefysiske) som er installert på bredden av elver eller elver med lav strømning, er i en lukket krets på grunn av variasjoner i strømmen av vannveier, spesielt i tørketider . Kraftverk som ligger ved sjøen eller ved en elv med høy strømning er mindre følsomme for disse begrensningene, siden kjølekilden deres er større eller mindre underlagt temperaturvariasjoner.
På den annen side er en av de grunnleggende særegenheter ved kjernekraftverk sammenlignet med konvensjonelle termiske kraftverk behovet for å opprettholde avkjøling etter stenging fordi en betydelig mengde varme, den gjenværende kraften , fortsetter å frigjøres av det brukte kjernefysiske drivstoffet. . Fra kjernefysisk sikkerhet er kjøling derfor avgjørende også etter at reaktoren er slått av, for å unngå smelting av kjernefysisk drivstoff .
Når det gjelder kjøling med åpen krets, krever kjernekraftverket 70 til 100 ganger mindre vann når det stenges av enn i normal drift. I tilfelle kjøling med lukket krets er vannbehovet ved stilling delt med tre til fire, sammenlignet med normal drift.
Autogiro i FrankrikeVannuttaket for kjøling er estimert av EDF til 160 L / kWh i tilfelle vannkjøling og til 6 L / kWh hvis anlegget bruker et kjøletårn . I 2005, for å avkjøle flåten (termisk mer kjerneflamme), hentet EDF omtrent 42 milliarder kubikkmeter vann fra det naturlige miljøet (for å produsere 450 milliarder kilowatt-timer). Av disse ble 16,5 hentet fra en elv eller bekk og resten fra havet, hvorav omtrent 500 millioner kubikkmeter ble fordampet i tårnene. Kjølevannet blir gjenopprettet til 97,5% i midten ( oppvarmet med rundt ti grader, bortsett fra i tilfelle luftkjøler, men så blir vannet forurenset av biocidene som brukes mot tilstopping av rørene ).
Dens ferskvannsforbruk gjorde EDF til den ledende vannbrukeren i Frankrike: 57% av alt vann som ble forbrukt i 2002, sammenlignet med drikkevann (18% av totalen), til industrien (11%) og vanning (14%). I 2013 var uttaket 51% av det totale volumet av ferskvann, eller 17 milliarder kubikkmeter.
Den geografiske plasseringen av de største ferskvannsuttakene forklares med tilstedeværelsen av atomreaktorer utstyrt med åpne kjølekretser: i synkende rekkefølge, Tricastin (Isère, Drôme), Saint-Alban (midtre Rhône), Bugey (Haut Rhône), alle tre på Rhône , etterfulgt av Fessenheim ( Øvre Rhinen ), henholdsvis 4.895 millioner, 3.668 millioner, 2.363 millioner, 1.752 millioner kubikkmeter trukket årlig. Disse reaktorene utgjør 70% av uttaket av ferskvann fra kraftverk i Frankrike. Imidlertid returneres nesten 90% av vannet som trekkes tilbake til det naturlige miljøet i nærheten av uttaksstedet.
Flere ulykker med delvis eller total kjernesmelting har skjedd i verden:
Fukushima- og Tsjernobyl-ulykkene ble klassifisert på nivå 7 ("større ulykke"), det maksimale nivået på INES-klassifiseringsskalaen .
Den store ulykken som man frykter i tilfelle tap av inneslutning, og derfor spredning av radioaktive materialer i miljøet, er smeltingen av en atomreaktor .
For franske førstegenerasjons atomkraftverk var målet å ha en kjernesmeltesannsynlighet på mindre enn 5 ⁄ 100 000 (5 × 10 −5 ) per reaktor og per år. Denne sikkerheten ble forbedret i andre generasjon, og sannsynligheten for en kjemisk smelteulykke under trykkvannreaktor ble estimert til 10 -5 per 1300 MWe reaktorår . Tallene for tyske kraftverk er sammenlignbare . Dette sikkerhetsnivået var litt høyere enn det som ble observert i resten av verden. Tidlig i 2019 hadde den sivile kjernekraftproduksjonen samlet en samlet erfaring med 17 000 reaktorår med tre store ulykker.
Den EPR fra generasjon III + , må vise et garantert nivå av sikkerhet og med ti ganger, en storulykke i ti millioner år med drift. For dette sikkerhetsnivået, med en global flåte tjue ganger større enn for tiden (i størrelsesorden 500 reaktorer ), ville risikonivået være mindre enn en ulykke per årtusen. I tillegg, ifølge designerne av moderne kraftverk, bør en kjernesmeltulykke, hvis den inntreffer, forbli begrenset til selve anlegget og ikke føre til forurensning av befolkningen.
Utformingen av fjerde generasjon atomkraftverk er gjenstand for internasjonal koordinering, hvis sikkerhetsstudier er basert på egensikre design.
Studier av nuklear sikkerhet kontrolleres i Frankrike av kjernefysiske sikkerhetsmyndigheter (ASN), assistert av et teknisk organ, Institute for Radiation Protection and Nuclear Safety (IRSN). ASN gir informasjon om hendelser som forekommer i franske atomkraftverk.
I tillegg har Greenpeace advart i flere år om risikoen forbundet med kjernefysisk sikkerhet i franske kraftverk. de10. oktober 2017, en rapport av syv personer utnevnt av NGO, som presenterer dem som "uavhengige eksperter", setter spørsmålstegn ved sikkerheten til franske og belgiske atominstallasjoner og har blitt sendt til myndighetene. Han hevder at fabrikkene vil være sårbare for risikoen for eksterne angrep, spesielt for visse fasiliteter som lagringsbassenger av brukt drivstoff . Generaldirektøren for IRSN relativiserer omfanget av Greenpeace France-rapporten, som ifølge ham ikke tilfører noe nytt til refleksjonen om styrking av sikkerheten til atominstallasjoner og ikke ser i "bunkring av svømmebassenger fremmet av Greenpeace» En effektiv løsning.
Flere aktivister fra miljøforeningen Greenpeace lyktes også å trenge inn i innhegningen til atomkraftverket i Cattenom , i Lorraine. På stedet tente de fyrverkeri for å fordømme mangelen på sikkerhet. Militantene ble fanget opp av gendarmene før de nådde kjernefysisk sone.
I desember 2007 ble resultatene av studien av det tyske barnekreftregisteret offentliggjort av direktøren Maria Blettner: studien indikerer at det i Tyskland er en sammenheng mellom nærheten til et hjem til nærmeste atomkraftverk og risikoen for barn som utvikler kreft eller leukemi før de er fem år . Imidlertid har ikke ioniserende stråling formelt blitt identifisert som en årsak, eksponering for lave doser av stråling har verken blitt målt eller modellert.
I Frankrike har Geocap-prosjektet til Inserm U1018-Eq. 6 observerte i perioden 2002-2007 et betydelig overskudd av forekomst av leukemi - en tilnærmet dobling til 14 tilfeller - akutt hos barn som bodde innen 5 km , et resultat som imidlertid ikke er funnet over tidsintervallene 1990-2001 eller 1990-2007 . Hypotesen om en mekanisme som involverer strålingen som overføres av røykplommen fra kraftstasjonene er utelukket, andre hypoteser gjenstår å bli testet. En studie basert på en mer presis geolokalisering av tilfeller, publisert i British Journal of Cancer i 2013, konkluderte med at denne "leukemieffekten" snarere skyldtes nærhet til høyspentlinjer (denne effekten er bare statistisk klar og observerbar) hos barn. bor innenfor 50 m fra en av disse linjene). Det er også funnet en tilknytning til eksponering for veiforurensning - for noen former for leukemi og når barn bor i nærheten av en trafikkert vei.
I følge noen studier har den virkelige helserisikoen ved kjernekraft ingenting å gjøre med fordommene om denne teknologien. En studie i medisinsk tidsskrift The Lancet , basert på sammendrag av globale medisinske data fra UNSCEAR og WHO , antyder at kjernekraft har forårsaket færre dødsfall og skader enn noen av de andre store energiene, enten de er fossiler som kull , olje eller gass , eller sies å være "fornybar" som vannkraft , en logikk bekreftet av beregninger utvidet av Forbes til andre fornybare energikilder. Ifølge en annen studie av NASA Goddard Institute av klimatologen og varsleren James E. Hansen , har bruken av denne energien forhindret 1,84 for tidlige dødsfall, for ikke å nevne risikoen forbundet med utslipp av 64 tonn CO 2 -ekvivalenter, som brå klimaendringer.
Den gjennomsnittlige årlige strålingsdosen som oppfattes per person er uendelig liten i nærheten av et atomkraftverk, sammenlignet med dosene som er naturlig tilstede eller de som er knyttet til medisinske applikasjoner. Den Federal Office of Public Health dermed anslått i 2011 at strålingen i umiddelbar nærhet av et kjernekraftverk i Sveits nådde 0,001 til 0,005 mSv årlig, det vil si rundt 400 ganger mindre enn dosen av naturlig stråling . Dette skyldes for det første naturlig radioaktivitet ved forfall av radon (3,2 mSv per år), etterfulgt av medisinske anvendelser (1,2 mSv ), kosmisk stråling (0,4 mSv ), jordstråling (0,35 mSv ) og kraft (0,35 mSv) ).
Bruk av kjernekraft til produksjon av elektrisitet er emnet som gir animasjon til de mest intense menings konfliktene, gitt risikoen og avfallet det genererer.
Etter endelig opphør av drift, demonteres et kjernekraftverk i prinsippet fullstendig, inkludert atomreaktorene.
Tidlig i 2017, i Frankrike, av de 17 kraftreaktorene som ble stengt permanent siden 1968 , og mer enn tretti forskningsreaktorer , er ingen demontert. Lagring av avfall fra avvikling gir problemer med håndtering av radioaktivt avfall i Frankrike , som det gjør for grafittavfall fra den naturlige urangrafitgassektoren, som nå er demontert. Endelig er kostnadene ved demontering i Frankrike undervurdert av operatøren EDF ifølge en parlamentarisk rapport fra 2017.
I juni 2019 tellet IAEA 176 kjernefysiske genererende reaktorer permanent ned, inkludert 36 i USA, 30 i Storbritannia, 29 i Tyskland, 23 i Japan, 12 i Frankrike, 8 i Russland og 6 i Canada, samt som 449 reaktorer i drift eller i midlertidig nedleggelse og 54 reaktorer under bygging over hele verden.
Prisen på en kjernefysisk kilowatt-time er en kompleks forestilling, fordi den er en tung og langsiktig investering. Prisen varierer i henhold til kildene, noen gir kjernekraft som billigere; ifølge andre som dyrere. The Rocky Mountain Institute , en uavhengig energi, forskning og rådgivende organ, konkluderte i 2005 at, tar hensyn til kostnadene ved reaktor dekommisjonering og avfallshåndtering, er dyrere og farlig enn noen andre former for generasjon. Elektrisitet kjernekraft. I følge en bok skrevet i 2005 (før liberaliseringen av elektrisitetsmarkedet i Europa), i land med et konkurransedyktig energimarked , investerte få selskaper i kjernekraft, noe som er ganske utviklet i land med energimonopol. på begynnelsen av XXI - tallet investerte ikke selskaper som British Petroleum og Shell Oil slutten på olje, men i fornybar energi, kortsiktige prosjekter og mer fordelaktige fordi de ble subsidiert .
Den overvektige vekten av offentlig kraft er ikke begrenset til kjernekraft, den strekker seg til hele energisektoren: ifølge det internasjonale energibyrået , "av $ 2000000000 investering i energi Mer enn 70% av energiforsyningen som trengs hvert år kommer fra enheter som kontrolleres av statene eller hvis inntekter er helt eller delvis garantert ved lov. Regjeringsetablerte rammer bestemmer også tempoet i fremgang innen energieffektivitet og teknologisk innovasjon. Politikk og valg vedtatt av regjeringer i dag spiller en grunnleggende rolle for å bestemme fremtiden for energisystemer. "
I Frankrike er EDF sitt eget forsikringsselskap, siden forsikringsselskapene ikke dekker kjernekraftverk: "å dekke kostnadene ved en alvorlig ulykke via et kompensasjonsfond vil øke Mwh-prisen med flere euro" .
I 2007, i Litauen , ble byggekostnadene til et anlegg med en kapasitet på 800 til 1600 MW estimert til mellom 2,4 og 4 milliarder euro.
Den Generation IV International Forum arrangerer internasjonalt samarbeid om forskning rettet mot å utvikle nye såkalte fjerde generasjons reaktorkonsepter .
Mer nylig har det blitt lansert et stort antall prosjekter, i de fleste land som allerede har en kjernefysisk industri, for å utvikle konsepter for små modulære reaktorer , inkludert redusert størrelse, modulær design og produksjonsmetoder for samlebånd. kostnaden.
Blant de seks konseptene som Generation IV International Forum har beholdt for forsknings- og utviklingsfasen, er de mest studerte som følger.
Natriumkjølte raske reaktorerI Frankrike var Phénix avlsreaktor i drift i 2006 med en effekt på 233 MWe . I lys av sterk politisk opposisjon, avl sektor har lidd et moratorium (den franske Superphénix kjernekraftverk reaktoren ble stengt før tiden). Men takket være bruken av en større andel naturlig uran av denne typen reaktorer og for å spare denne ressursen, er denne sektoren den som mest sannsynlig vil bli implementert først i Frankrike som en fjerde generasjons reaktor ( ASTRID- prosjekt ).
Reaktorer med veldig høy temperaturEn reaktor med veldig høy temperatur (RTHT) er en reaktor som produserer varme ved en veldig høy temperatur (rundt 1000 ° C ), som deretter kan brukes som den er, eller til å produsere elektrisitet eller hydrogen. Eller til og med kombinere disse bruksområdene i kraftvarmeproduksjon .
Høy temperatur (HTR) eller veldig høy temperatur (VHTR) reaktorer tilbyr et originalt konsept utviklet på 1960- til 1980. Flere HTR reaktorer ble bygget i løpet av denne perioden og var i drift, inkludert to kraftreaktorer i Tyskland og USA. - United kl. 300 og 330 MWe . Deres modulkonsept gjør det mulig i tilfelle en ulykke å spre varmen utelukkende ved termisk stråling, uten at det er nødvendig å tilsette reaktoren spesielt dyre nødkjølesystemer. En stor ressurs HTR og fremtidige VHTRs er deres usedvanlig robust brennstoff, som består av partikler av en millimeter i diameter, bestående av et spaltbart kjerne og en rekke belegningssjikt som holder fisjonsproduktene opp til minst 1600 ° C . I tillegg tillater utformingen av HTR-er, med en moderator (grafitt) uavhengig av kjølemediet (helium), dem til å forbrenne alle slags spaltbare kjerner veldig fleksibelt. Denne typen reaktorer er spesielt en utmerket plutoniumbrenner, som ødelegger omtrent 70% av mengden som er innført i kjernen og mer enn 90% av dens spaltbare isotoper.
I Kina lanserte Tsinghua University i 2012 byggingen av et atomkraftverk med en 200 MW heliumkjølt kjerneaktor med veldig høy temperatur (RTHT) . Ligger i Rongcheng, i Shangdong-provinsen i det østlige Kina, skulle atomkraftverket tas i bruk i slutten av 2017. Designet slik at kjernen ikke smelter, ville reaktoren være en av de sikreste i verden. Atomkraftverket som inneholder RTHT forventes å imøtekomme seks reaktorer koblet til en enkelt dampturbin, med en energieffektivitet på 43,7%.
Smeltede saltreaktorerDet mest avanserte prosjektet er den integrerte smeltede saltreaktoren utviklet av det kanadiske selskapet Terrestrial Energy. Andre prosjekter er under utvikling i Kina, USA, Storbritannia, Japan, etc.
“Kystlinjen nær operasjonsstedet for Gravelines atomkraftverk ble invadert i slutten av november av et stort antall små slipekuler som normalt injiseres i rørene til produksjonssenterets kjølesystem for å rengjøre dem. Bortsett fra den visuelle påvirkningen, ble det ikke observert store miljømessige konsekvenser. "
: dokument brukt som kilde til denne artikkelen.