L’atome a été découvert en 1912 (Rutherford, Bohr), le  neutron en 1922, la fission spontanée et le dégagement d’énergie (Curie) en 1938, puis en 5 ans, dans l’urgence de la Deuxième Guerre mondiale, la bombe atomique (1945). La fusion contrôlée est encore au stade des laboratoires de recherche. « Un réacteur nucléaire en état critique est un réacteur qui fonctionne mal », Idée reçue : « la France possède le premier parc nucléaire au monde ». une libération d'électrons au niveau de la borne négative : un gain d'électrons au niveau de la borne positive : le bilan de la réaction d'oxydoréduction qui ne produit que de l'eau : la décharge, pendant laquelle ils se comportent comme des piles et convertissent l'énergie chimique en énergie électrique, les réactifs étant consommés ; la charge, pendant laquelle un générateur leur fournit de l'énergie électrique, qu'ils convertissent en énergie chimique, les réactifs étant alors régénérés. C'est une grandeur sans unité, généralement notée η\eta : \eta = \dfrac{E_{\text{utile}\left(\text{J}\right)}}{E_{\text{absorbée}\left(\text{J}\right)}} = \dfrac{P_{\text{utile}\left(\text{W}\right)}}{P_{\text{absorbée}\left(\text{W}\right)}}. une exceptionnelle densité (1 gramme d’uranium 235 produit la même quantité d’électricité que 2 tonnes de. Le rendement de la turbine est de 70 %, celui de l'alternateur de 85 %. Une troisième génération améliorée de ces réacteurs à eau est en cours d’installation (ex : EPR, AP1000). Il t'accompagne tout au long de ton parcours scolaire, pour t'aider à progresser, te motiver et répondre à tes questions. Autre spécificité de la centrale: la taille modeste de ses aéroréfrigérants qui ne dépassent pas 28 m pour ne pas faire obstacle aux châteaux de la Loire. Les méthodes de production d'énergie électrique sans combustion, La conversion d'énergie mécanique directe, La conversion d'énergie mécanique indirecte, Le stockage de l'énergie électromagnétique, \eta = \dfrac{P_{\text{mécanique}}}{P_{\text{électrique}}}, \eta = \dfrac{P_{\text{mécanique}}}{P_{\text{électrique}}} = \dfrac{160}{200} = 0{,}800 = 80{,}0\%, \eta_{\text{barrage}} = \eta_{T} \times \eta_{A}, \eta_{\text{barrage}} = \frac{90}{100} \times \frac{95}{100}, \eta_{\text{barrage}} = 0{,}86 = \text{86 \%}, \eta_{\text{centrale}} = \dfrac{P_{\text{électrique}}}{P_{\text{nucléaire}}}, P_{\text{nucléaire}} = \dfrac{P_{\text{électrique}}}{\eta_{\text{centrale}} }, P_{\text{nucléaire}} = \dfrac{2{,}65}{0{,}30}, \ce{Zn}\text{ (s)}+ \ce{2HO^{-}} \text{ (aq)} \ce{->} \ce{ZnO}\text{ (s)} + \ce{H2O}\text{ (l)} + \ce{2e^{-}}, \ce{MnO2}\text{ (s)} + \ce{H2O}\text{ (l)} + \ce{e^{-}} \ce{->}\ce{MnO(OH)} \text{ (s)} + \ce{HO^{-}}\text{ (aq}), \ce{Zn}\text{ (s)} + \ce{2MnO2}\text{ (s)} + \ce{H2O}\text{ (l)} \ce{->} \ce{2MnO(OH)} \text{ (s)} + \ce{ZnO} \text{ (s)}, \ce{H2}\text{ (g)} + ½ \text{ }\ce{O2}\text{ (aq)}\ce{->}  \ce{H2O }\text{ (l)}, Exercice : Connaître les principaux dispositifs de conversion d'énergie mécanique directe, Exercice : Connaître les principaux dispositifs de conversion d'énergie mécanique indirecte, Exercice : Connaître les principaux dispositifs de conversion d'énergie chimique, Exercice : Connaître le fonctionnement d'une pile alcaline, Exercice : Connaître l'impact des dispositifs de conversion d'énergie sur l'environnement, Énergie potentielle de pesanteur d'une retenue d'eau, Énergie thermique stockée dans le sol terrestre. En accumulant des charges électriques, les super-capacités permettent de stocker l'énergie électromagnétique et de la convertir ensuite en énergie électrique. L'énergie électrique requiert une transformation en une autre forme d'énergie. Nos conseillers pédagogiques sont là pour t'aider et répondre à tes questions par e-mail ou au téléphone, du lundi au vendredi de 9h à 18h30. Les noyaux des atomes de masses moyennes (fer, nickel) sont les plus fortement liés donc plus stables que les noyaux lourds (uranium) ou légers (hydrogène). Ce domaine est encore au stade de la recherche. II- Compléter la chaîne énergétique d'une centrale thermique au charbon (ne pas oublier les pertes). Les piles sont des dispositifs qui convertissent l'énergie chimique en énergie électrique : Dans une pile alcaline, les réactifs sont le zinc et le dioxyde de manganèse \text{Mn}\ce{O2}. Or, l'extraction de ces minerais s'avère généralement coûteuse, tant sur le plan financier qu'environnemental. La fusion contrôlée de noyaux légers (comme ceux du deutérium et du tritium) est encore au stade de la recherche. On l'exprime souvent par un pourcentage. Les enjeux géopolitiques et environnementaux placent l’énergie nucléaire au cœur des débats. Le nucléaire a pour ainés l’aéronautique et l’automobile. Il est le contemporain de l’électronique. Ce noyau est un assemblage de protons, de charge positive, et de neutrons sans charge très fortement liés malgré la répulsion électrique entre protons. La puissance d'un moteur de voiture est de 45 ch. l’intensification des recherches technologiques en vue de maîtriser les réacteurs de quatrième génération pourrait résoudre les problèmes de sécurité d’approvisionnement et de déchets ; les progrès attendus en fusion nucléaire, énergie puissante et disposant également de ressources naturelles considérables, pourraient ouvrir une seconde voie de production d’énergie nucléaire. Le noyau est extrêmement compact (10-12 mm), 100 000 fois plus petit que l’atome lui-même. Ici, 3 réacteurs tournent à plein régime pour fournir à notre pays un quart de la quantité d'électricité nécessaire. Les batteries, ou accumulateurs, ont deux modes d'utilisation : Dans ce cas, la réaction d'oxydoréduction exploitée est réversible. Tours de refroidissement d’une centrale nucléaire en Pennsylvanie (©photo). Retrouve Alfa dans l'app, sur le site, dans ta boîte mails ou sur les Réseaux Sociaux. Dans le cas des centrales nucléaires, des déchets radioactifs sont produits. Une pile électrochimique alimente un moteur électrique. Savoir schématiser une chaîne énergétique. Il ne faut pas confondre les centrales solaires thermiques, où l'énergie lumineuse est transférée à un liquide caloporteur pour augmenter sa température, et les centrales photovoltaïques qui exploitent des panneaux qui produisent directement de l'énergie électrique. Au niveau militaire, deux bombes à fission ont été utilisées en 1945 contre le Japon. Caractéristiques comparées des différents types de stockage de l'énergie. La conversion d'énergie radiative dans les panneaux photovoltaïques produit de l'électricité à partir de l'énergie du rayonnement solaire. Qu’est devenue la masse manquante ? Maths 3ème Cours & exercices de. Ces dispositifs fonctionnement comme des piles mais ont la particularité de pouvoir être rechargés. 1/ Chaine énergétique d’une centrale thermique ... A/ Conversion de l’énergie ... chauffer l’eau du circuit primaire du réacteur nucléaire de la centrale. Pour restituer l'énergie électrique, on relie la super-capacité à un circuit ou à un réseau électrique, ce qui provoque le déplacement des charges électriques. Il faut les stocker pendant des millions d'années et les accidents ne sont pas inévitables. L’Europe produit près d'un tiers de l’électricité nucléaire mondiale. Le stockage de l'énergie est nécessaire pour faire face aux variations de production et de consommation. Si cette mise en mouvement est précédée de la conversion d'une autre forme d'énergie en énergie thermique, on parle de conversion indirecte. L'énergie mécanique est obtenue à partir d'énergie thermique, qui peut elle-même provenir de la conversion d'une autre énergie. Vous n’êtes pas autorisé à lire ce forum. D'une puissance installée de 4x900 MW, elle produit annuellement en moyenne 24 TWh, soit environ 4 % de la production nucléaire française. Les applications civiles de la fission contrôlée ont démarré dès 1950 aux États-Unis pour la production d’électricité. Sur Terre, la radioactivité naturelle, qui échauffe le magma, est à la base de la géothermie et du volcanisme. 4) L'alternateur transforme l'énergie mécanique en énergie électrique. Il existe trois méthodes de production d'énergie électrique sans combustion : la conversion d'énergie mécanique, directe ou indirecte, la conversion d'énergie radiative et la conversion d'énergie chimique. Ces centrales ont un rendement de l'ordre de 30 %, qui reste sensiblement inférieur à celui d'une centrale thermique. L’Europe produit près d'un tiers de l’électricité nucléaire mondiale. Ses caractéristiques sont les suivantes : Les acteurs majeurs de l’énergie nucléaire civile sont les États, et particulièrement ceux qui se sont dotés de l’arme nucléaire. Une station de pompage-turbinage est composée de deux bassins situés à des altitudes différentes. De plus, leur fabrication pose problème car elle nécessite des métaux rares comme l'indium et le gallium. Ce défaut de masse correspond à une énergie latente que la célèbre formule d’Einstein, E = mc2, nous permet de calculer. Informations. C’est la fission de l’atome. En mai 2016, 441 réacteurs nucléaires sont « opérationnels » dans 35 pays. Mais leur impact environnemental n'est pas neutre : leur fabrication nécessite des métaux rares (cobalt, lithium, etc.) Dans un barrage hydroélectrique, l'ouverture de la vanne libère la retenue d'eau qui transfère son énergie mécanique à la turbine. Les premières applications de l’énergie nucléaire ont été militaires, qu’il s’agisse de l’exploitation de la fission (Hiroshima - 1945) ou de la fusion (bombe à hydrogène - 1952). Il existe plusieurs types d'échanges, mais à la base, ils fonctionnent de la même manière: Génère des réactions nucléaires. Les premières applications de l’énergie nucléaire ont été militaires, qu’il s’agisse de l’exploitation de la fission (Hiroshima - 1945) ou de la fusion (bombe à hydrogène - 1952). Plusieurs dispositifs permettent d'exploiter directement l'énergie mécanique que possède un élément mobile ou des fluides naturels pour produire de l'énergie électrique : Dans ces dispositifs, c'est un alternateur qui produit l'énergie électrique. Le stockage de l'énergie est un enjeu majeur de la transition énergétique. Exprimer la puissance en W puis en kW. Elle a pour rôle « d’assurer un usage sûr et pacifique des technologies et des sciences liées au nucléaire ». Le principe des super-capacités repose sur l'accumulation de charges électriques à l'interface entre une solution ionique (électrolyte) et deux électrodes, séparées par une interface qui joue le rôle d'isolant. Le rendement global de la conversion de la puissance nucléaire en puissance électrique est de l'ordre de 30 %. Dans les atomes très légers, au contraire, deux noyaux peuvent se fondre pour former un atome plus lourd mais plus stable en dégageant une énergie considérable. Dans ces centrales, la conversion d'énergie mécanique est indirecte : Une centrale géothermique récupère l'énergie thermique de l'eau en profondeur. l'énergie initiale, provenant d'un réservoir d'énergie, est absorbée par le système ; le dispositif transfère l'énergie souhaitée, appelée généralement « énergie utile », à un autre réservoir d'énergie ; une partie de l'énergie est perdue, le plus souvent dissipée sous forme d'énergie thermique (ou chaleur). La conversion d'énergie mécanique indirecte en énergie électrique est réalisée dans les centrales nucléaires, solaires et géothermiques. Simultanément, des réacteurs nucléaires ont été développés pour la propulsion des navires de guerre, en particulier les sous-marins nucléaires lanceurs d’engins (SNLE). Les batteries, ou accumulateurs, et les piles à combustible stockent de l'énergie chimique qui peut ensuite être convertie en énergie électrique. L'énergie électrique ne pouvant pas être stockée, elle doit être convertie en une autre forme d'énergie avant d'être restituée pour son utilisation.