Flashcards : Bases de l’ingénierie nucléaire — 90 cartes

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1Question

Qu'est-ce qu'une centrale électrique ?

Réponse

Une installation qui produit de l’électricité à partir d’une source d’énergie.

2Question

Comment une centrale nucléaire produit-elle de l’électricité ?

Réponse

Par la fission de l’uranium 235.

3Question

Quelle formule relie énergie, puissance et temps ?

Réponse

E=E˙×ΔtE=\dot{E}\times\Delta t avec EE en joules et E˙\dot{E} en watts.

4Question

Quels sont les quatre traits du nucléaire comme mode de production électrique ?

Réponse

Non-carboné, pilotable, thermique et non-renouvelable.

5Question

Combien vaut 1 Wh en joules ?

Réponse

1 Wh vaut 3600 joules.

6Question

Quelle conversion d'énergie caractérise une centrale thermique ?

Réponse

Elle convertit l'énergie thermique en énergie mécanique puis électrique.

7Question

Quelle part de l'électricité mondiale provenait des centrales thermiques en 2023 ?

Réponse

72 % de l'électricité mondiale.

8Question

Qu'est-ce que le facteur d'émission ?

Réponse

Le rapport entre la masse de CO₂ équivalent émise et l'énergie électrique produite.

9Question

Quelle est l'émission de CO₂ en exploitation pour le nucléaire ?

Réponse

0 gCO₂eq/kWh en exploitation.

10Question

Que comprend l'analyse en cycle de vie d'une installation nucléaire ?

Réponse

L'amont, l'exploitation et l'aval de l'installation.

11Question

Quelle part des gaz à effet de serre était attribuée au CO₂ en 2019 selon le GIEC 2022 ?

Réponse

75 % des gaz à effet de serre.

12Question

Quelle part des gaz à effet de serre était attribuée au CH₄ en 2019 selon le GIEC 2022 ?

Réponse

18 % des gaz à effet de serre.

13Question

Selon le GIEC 2022, en quelle année les gaz à effet de serre ont-ils été mesurés à 75 % de CO₂ ?

Réponse

En 2019.

14Question

Quelle égalité la stabilité du réseau électrique impose-t-elle en tout instant ?

Réponse

La demande doit être égale à la production.

15Question

Qu'est-ce qui distingue une production pilotable d'une production fatale ?

Réponse

La production pilotable est disponible à la demande, la fatale ne l'est pas.

16Question

Quand la demande électrique est-elle maximale et minimale ?

Réponse

Maximale en hiver, minimale la nuit.

17Question

Quels types de production répondent aux consommations régulières, pics prévisibles et demandes soudaines ?

Réponse

Base pour régulier, semi-base pour pics, pointe pour demandes soudaines.

18Question

Quelle formule relie énergie annuelle, puissance et facteur de charge ?

Réponse

E=fE˙ΔtE=f\dot{E}\Delta t

19Question

Entre quelles valeurs se situe généralement le facteur de charge des centrales nucléaires ?

Réponse

Entre 0,7 et 0,8.

20Question

Quel était le facteur de charge calculé pour le parc nucléaire français en 2023 ?

Réponse

0,636.

21Question

Comment une centrale thermique convertit-elle l'énergie en électricité ?

Réponse

Elle convertit la chaleur en travail mécanique puis ce travail en électricité.

22Question

Quelle est la formule du rendement d'une machine thermique ?

Réponse

η=−WQ1\eta=\frac{-W}{Q_1}

23Question

Que dit le second principe de la thermodynamique sur le rendement d'une machine thermique ?

Réponse

Il ne peut pas atteindre 100 % et doit rejeter de la chaleur.

24Question

Quelle source est citée pour le second principe de la thermodynamique ?

Réponse

Sadi Carnot

25Question

Quelle part de la puissance est perdue en chaleur dans un REP de 1450 MWe ?

Réponse

Environ deux tiers de la puissance produite sont perdus.

26Question

Qu'est-ce qui distingue un cycle direct d'un cycle indirect ?

Réponse

Le contact direct ou indirect du fluide thermodynamique avec la source de chaleur.

27Question

Dans un cycle indirect, comment la chaleur est-elle transmise au fluide thermodynamique ?

Réponse

Par un fluide caloporteur via un échangeur.

28Question

Quelle était la production électrique mondiale en 2023 ?

Réponse

Elle était de 30 121 TWh.

29Question

Quelle part de la production électrique mondiale en 2023 venait du thermique à flamme ?

Réponse

62,7 % provenait du thermique à flamme.

30Question

Quelle part de la production électrique mondiale en 2023 venait du nucléaire ?

Réponse

9,1 % provenait du nucléaire.

31Question

Quelle était la production électrique totale en France en 2024 ?

Réponse

Elle était de 569,5 TWh.

32Question

Quelle part de la production électrique française en 2024 était nucléaire ?

Réponse

66,8 % était nucléaire.

33Question

Quel était le solde net d'exportation d'électricité de la France en 2025 ?

Réponse

Le solde net était de 92 TWh.

34Question

Qu'est-ce que le coût marginal en électricité ?

Réponse

C'est le coût pour produire un kilowattheure supplémentaire hors investissement.

35Question

À quoi est lié le prix spot de l’électricité ?

Réponse

Il est lié au coût de la centrale marginale, la dernière appelée pour équilibrer l’offre et la demande.

36Question

Quelle est l'équation de la fission induite du 235U^{235}\mathrm{U} ?

Réponse

n+235U→produits de fission+neutronsn+^{235}\mathrm{U}\rightarrow\text{produits de fission}+\text{neutrons}

37Question

Que font les produits de fission avec l'énergie cinétique ?

Réponse

Ils déposent cette énergie dans la matière par des chocs et produisent de la chaleur.

38Question

Combien de neutrons crée généralement une fission ?

Réponse

2 à 3 neutrons.

39Question

Quelle relation suit le nombre de neutrons d'une fission à l'autre ?

Réponse

Xn+1=qXnX_{n+1}=qX_n

40Question

Que se passe-t-il si qq est supérieur à 1 dans une réaction en chaîne ?

Réponse

Le nombre de neutrons et de fissions augmente exponentiellement.

41Question

Pourquoi faut-il contrôler la réaction en chaîne dans un réacteur ?

Réponse

Pour piloter la puissance du réacteur.

42Question

Quelle est la puissance thermique d'un REP de 1450 MWe ?

Réponse

4250 MW.

43Question

Quel est le rendement électrique d'un REP de 1450 MWe ?

Réponse

34 %.

44Question

Qu'est-ce qu'un REP ?

Réponse

Un réacteur à eau pressurisée utilisant l'eau comme caloporteur et modérateur sous pression.

45Question

Quelle pression et température a l'eau dans le circuit primaire d'un REP ?

Réponse

Environ 155 bar et 311 °C en phase liquide.

46Question

Quel est le rôle du générateur de vapeur dans un REP ?

Réponse

Transférer la chaleur du fluide primaire à l'eau secondaire et la vaporiser.

47Question

Que fait la vapeur dans le circuit secondaire d'un REP ?

Réponse

Elle entraîne la turbine qui fait tourner l'alternateur.

48Question

Quel est le rôle du condenseur dans le circuit secondaire d'un REP ?

Réponse

Liquéfier l'eau avant son retour dans le cycle.

49Question

Combien de générateurs de vapeur comporte le circuit secondaire d'un REP 1450 ?

Réponse

Quatre générateurs de vapeur par réacteur.

50Question

Quelle part de la puissance produite le circuit tertiaire du condenseur reçoit-il ?

Réponse

Environ deux tiers sous forme de chaleur.

51Question

Quelle différence existe-t-il entre un circuit tertiaire ouvert et fermé ?

Réponse

Le circuit ouvert rejette l'eau dans un fleuve ou la mer, le fermé utilise un aéroréfrigérant.

52Question

Quelle est la proportion d’uranium 238 dans l’uranium naturel ?

Réponse

99,3 % de l’uranium naturel est de l’uranium 238.

53Question

Qu’est-ce qu’un noyau fissile ?

Réponse

Un noyau qui peut fissionner avec des neutrons thermiques.

54Question

Quelle proportion de fissions subit l’uranium 235 avec des neutrons thermiques ?

Réponse

Environ 85 % des interactions sont des fissions.

55Question

Que produit la capture d’un neutron par l’uranium 238 ?

Réponse

Elle conduit à la formation d’uranium 239.

56Question

Quels éléments caractérisent une filière de réacteur ?

Réponse

Le combustible, l’énergie des neutrons, le caloporteur et le modérateur.

57Question

Quels sont les composants du REP selon le tableau du cours ?

Réponse

Uranium enrichi à 3,5 %, neutrons thermiques, eau caloporteur et modérateur.

58Question

Quelle part de la flotte mondiale représente le REP ?

Réponse

73 % de la flotte mondiale.

59Question

Quels sont les caractéristiques du RNR ?

Réponse

Uranium, neutrons rapides d’environ 2 MeV, sodium caloporteur, sans modérateur.

60Question

Combien de réacteurs nucléaires fonctionnaient au 25 juin 2026 ?

Réponse

415 réacteurs nucléaires fonctionnaient.

61Question

Quelle est la puissance totale des réacteurs nucléaires en fonctionnement au 25 juin 2026 ?

Réponse

379,4 GWe de puissance totale.

62Question

Combien de réacteurs nucléaires étaient en construction au 25 juin 2026 ?

Réponse

73 réacteurs étaient en construction.

63Question

Combien de réacteurs nucléaires étaient arrêtés au 25 juin 2026 ?

Réponse

220 réacteurs étaient arrêtés.

64Question

Combien de réacteurs nucléaires possédaient les États-Unis selon les données du cours ?

Réponse

Les États-Unis possédaient 94 réacteurs.

65Question

Combien de réacteurs nucléaires possédait la France selon les données du cours ?

Réponse

La France possédait 57 réacteurs.

66Question

Combien de réacteurs REP étaient en fonctionnement dans le tableau mondial ?

Réponse

308 réacteurs REP étaient en fonctionnement.

67Question

Qui a créé le CEA le 18 octobre 1945 ?

Réponse

Le général de Gaulle a créé le CEA.

68Question

Qui détient EDF à 100 % ?

Réponse

L’État français.

69Question

Combien de réacteurs EDF exploite-t-elle en France ?

Réponse

57 réacteurs.

70Question

Dans quels domaines ORANO intervient-il dans l’amont du cycle du combustible ?

Réponse

Les mines, la conversion, l’enrichissement et la fabrication.

71Question

Quels rôles l’ASNR assure-t-elle ?

Réponse

Les rôles d’expertise de l’IRSN et de décision de l’ASN en sûreté nucléaire et radioprotection.

72Question

Quand l’ASNR est-elle devenue opérationnelle ?

Réponse

Le 1er janvier 2025.

73Question

Combien de réacteurs comprend le parc électronucléaire français ?

Réponse

57 réacteurs REP.

74Question

Quelle est la puissance totale du parc électronucléaire français ?

Réponse

63 GWe.

75Question

Qu’est-ce qu’une tranche nucléaire ?

Réponse

Une unité de production comprenant réacteur, générateur de vapeur, turbine et alternateur.

76Question

Combien de réacteurs EPR2 sont prévus dans le programme initial ?

Réponse

6 réacteurs sont prévus à Penly, Gravelines et Bugey.

77Question

Quelle est la puissance unitaire prévue pour chaque réacteur EPR2 ?

Réponse

La puissance unitaire est de 1670 MWe.

78Question

Combien de réacteurs EPR2 supplémentaires sont proposés en option ?

Réponse

8 réacteurs supplémentaires sont proposés en option.

79Question

En quelle année est prévue la mise en service du premier EPR2 à Penly ?

Réponse

La mise en service est prévue en 2038.

80Question

Qu'est-ce qu'un CNPE ?

Réponse

Un CNPE est un site avec une ou plusieurs tranches, généralement 2 à 6 réacteurs.

81Question

Combien de réacteurs français sont en démantèlement ?

Réponse

Quatorze réacteurs sont en démantèlement.

82Question

Quels types de réacteurs français sont en démantèlement ?

Réponse

8 UNGG, 3 REP, 2 RNR et 1 réacteur à eau lourde sont en démantèlement.

83Question

Qu'est-ce que le cycle du combustible nucléaire ?

Réponse

L'ensemble des activités industrielles du minerai au stockage des déchets.

84Question

Quel est l'enrichissement en uranium 235 du combustible des REP ?

Réponse

Environ 3,5 % d'uranium 235.

85Question

Quelle quantité de combustible UOX utilise annuellement le parc électronucléaire français ?

Réponse

Environ 7000 tonnes par an.

86Question

Quelles étapes composent l'amont du cycle du combustible nucléaire ?

Réponse

Extraction, concentration, conversion, enrichissement et fabrication.

87Question

Quelle est la teneur en uranium du minerai uranifère ?

Réponse

Entre 0,5 et 10 kg d'uranium par tonne.

88Question

Sous quelles formes se trouve le minerai uranifère ?

Réponse

Notamment sous forme de pechblende ou uraninite.

89Question

Quelle est la composition isotopique naturelle de l'uranium ?

Réponse

Environ 99,3 % uranium 238 et 0,7 % uranium 235.

90Question

Quels sont les principaux pays producteurs d'uranium en 2023 ?

Réponse

Kazakhstan, Canada, Namibie, Australie, Ouzbékistan et Niger.

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1. La classification française des déchets radioactifs repose notamment sur :

2. Une filière de réacteur est caractérisée par :

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