La fission nucléaire consiste à scinder un atome lourd en atomes plus légers. Lorsqu'un neutron percute un noyau d'uranium 235, ce dernier l'absorbe et devient instable. Il se scinde alors, libérant de l'énergie, d'autres neutrons et des éléments plus légers. Ces neutrons peuvent déclencher d'autres fissures, créant ainsi une réaction en chaîne.

L'énergie libérée est colossale. La fission d'un kilogramme d'uranium 235 libère environ 24 millions de kilowattheures de chaleur. La combustion d'un kilogramme de charbon libère environ 8 kilowattheures. Ce rapport explique la compacité du combustible nucléaire et la faible quantité nécessaire aux réacteurs.

Le défi technique consiste à maîtriser la réaction en chaîne. Les barres de contrôle absorbent les neutrons et ralentissent la réaction. Les modérateurs ralentissent les neutrons afin d'augmenter la probabilité de fission des noyaux. Le fluide caloporteur évacue la chaleur pour produire de la vapeur. En cas de perte de contrôle, la réaction peut s'accélérer dangereusement, comme ce fut le cas à Tchernobyl en 1986.

Concepts clés

• Réaction en chaîne
• Masse critique
• tiges de commande
• Modérateur
• Enrichissement