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Laquelle des affirmations suivantes correspond à l’une des utilisations de l’eau qui passe dans les réacteurs de nombreuses centrales nucléaires ? (A) L’eau participe à la réaction en chaîne, réagissant avec l’uranium. (B) L’eau agit comme un liquide de refroidissement, stabilisant la température du cœur de la centrale. (C) Les atomes d’oxygène contenus dans les molécules d’eau fournissent des électrons libres pour la fission. (D) Les atomes d’hydrogène de l’eau absorbent les neutrons. (E) L’eau lave les déchets radioactifs au fur et à mesure qu’ils sont produits.
Pour répondre à cette question, examinons de plus près une centrale nucléaire. Les centrales nucléaires produisent de l’électricité grâce à la réaction contrôlée de fission nucléaire en chaîne impliquant des neutrons et de l’uranium 235.
La réaction de fission en chaîne doit être soigneusement contrôlée. Des barres de contrôle sont ajoutées au cœur du réacteur pour absorber les neutrons en excès, ce qui réduit la vitesse de la réaction en chaîne. L’eau dans le cœur du réacteur agit comme un modérateur de neutrons, ralentissant les neutrons, ce qui aide à maintenir la réaction en chaîne. En surveillant attentivement les barres de contrôle et les modérateurs, la réaction de fission peut être maintenue en toute sécurité.
La réaction produit beaucoup de chaleur, de sorte que l’eau dans le cœur sert également de liquide de refroidissement. De l’eau chaude et de la vapeur sont libérées par le haut du cœur du réacteur. L’eau chaude et la vapeur passent à travers une chaudière, où elles sont refroidies et réinjectées par pompage dans le cœur du réacteur. Au cours de ce processus, l’eau de la chaudière est transformée en vapeur. La pression de la vapeur fait tourner une turbine qui génère de l’électricité. La vapeur est ensuite condensée à nouveau en eau liquide en utilisant plus d’eau provenant des grandes tours de refroidissement.
Nous pouvons voir sur le schéma que l’eau joue un rôle clé dans plusieurs éléments d’une centrale nucléaire. La question porte spécifiquement sur les utilisations de l’eau qui traverse le réacteur. Dans le cœur du réacteur, l’eau est utilisée comme modérateur pour ralentir les neutrons et comme liquide de refroidissement. Par conséquent, le choix de réponse qui correspond à l’une des utilisations de l’eau qui passe dans les réacteurs de nombreuses centrales nucléaires est le choix de réponse (B). L’eau agit comme un liquide de refroidissement, stabilisant la température du cœur de la centrale.
