Energie, électricité et nucléaire

Auteur(s) :

Naudet, Gilbert Découvrir l'auteur

Résumé

Explication des fondements scientifiques de l'énergie destinée aux élèves ingénieurs. Présentation des principes physiques, des différentes sources, des consommations, des utilisations de l'énergie. Egalement, des descriptifs techniques des divers processus énergétiques et des différents modes de stockage.

Autre(s) auteur(s)
- Reuss, Paul (1940-....)
Éditeur(s)
- EDP sciences
Date
- 2008
Notes
- Bibliogr. Index
Langues
- Français
Description matérielle
- IV-428 p. : ill. ; 26 x 17 cm
Collections
- Génie atomique
ISBN
- 978-2-7598-0040-7
Indice
- 621.10 Énergie nucléaire, réacteurs et centrales nucléaires
Quatrième de couverture
- Énergie, électricité et nucléaire
  L'énergie : voilà un sujet dont on n'a jamais autant parlé. Les sources traditionnelles renouvelables ne suffiront certainement pas pour satisfaire les besoins toujours croissants de l'humanité. Les sources fossiles - charbon, pétrole et gaz - largement exploitées au cours du XX^e siècle, s'épuisent. L'énergie nucléaire - qui est aussi l'énergie du XX^e siècle - prendra très certainement de plus en plus le relais, mais avec les nouvelles technologies de « quatrième génération » actuellement développées ; elle a cependant aussi ses limites.
  Après une introduction rappelant ce qu'est l'énergie, la première partie de cet ouvrage présente la production et la consommation actuelles, en détaillant plus spécialement le « vecteur » électricité qui est la forme d'énergie presque parfaite sauf que ce n'est pas une énergie primaire : il faut la produire à partir d'autres sources, et l'on ne sait pas la stocker à grande échelle. La deuxième partie du livre est consacrée aux principes de l'énergie nucléaire et aux technologies associées.
  Cet ouvrage a été conçu pour les étudiants en génie nucléaire : il devrait leur permettre, en introduction à des cours plus spécialisés, de repérer correctement la place de l'énergie nucléaire dans l'ensemble des sources d'énergie et d'apprécier ses potentialités. Écrit en termes simples, il s'adresse aussi à toute personne recherchant une information à la fois accessible et complète sur ces problèmes.
Tables des matières
- - Énergie, électricité et nucléaire
  - Gilbert Naudet et Paul Reuss
  - EDP Sciences
  - Partie I. Qu'est-ce que l'énergie ?1
  - Chapitre 1. L'émergence du concept d'énergie3
  - Chapitre 2. Notion classique d'énergie7
  - 2.1. Travail et énergie7
  - 2.2. Énergie libre et énergie stockée8
  - 2.3. Les formes d'énergie libre8
  - 2.4. Les principales formes d'énergie stockée9
  - 2.5. Qu'est-ce que la chaleur ?10
  - 2.6. Qu'est-ce que le rayonnement ?11
  - 2.7. Qu'est-ce que l'électricité ?12
  - Chapitre 3. Notion d'énergie dans la physique moderne13
  - 3.1. Les quatre interactions fondamentales14
  - 3.2. L'organisation de la matière14
  - 3.3. L'antimatière16
  - Chapitre 4. Transformations de l'énergie17
  - 4.1. Transformations des formes d'énergie libre17
  - 4.2. Libération de l'énergie stockée19
  - 4.3. Stockage de l'énergie19
  - 4.4. Quelques ordres de grandeur20
  - 4.5. Sources d'énergie21
  - Chapitre 5. Conservation de l'énergie (premier principe de la thermodynamique)25
  - 5.1. La thermodynamique25
  - 5.2. Le premier principe de la thermodynamique25
  - 5.3. Quelques notions résultant du premier principe26
  - Chapitre 6. Irréversibilité des transformations de l'énergie (deuxième principe de la thermodynamique)29
  - 6.1. Caractère général d'une machine thermique29
  - 6.2. Notion de température absolue30
  - 6.3. Notion d'entropie31
  - Chapitre 7. Grandeurs et unités utilisées dans le domaine de l'énergétique33
  - 7.1. Généralités33
  - 7.2. Notation des multiples et sous-multiples34
  - 7.3. Unités de base du système international35
  - 7.4. Principales unités35
  - 7.5. Quelques constantes physiques utiles en énergétique35
  - Partie II. Production et consommation d'énergie37
  - Chapitre 8. Système énergétique39
  - 8.1. Énergies primaires39
  - 8.2. Énergies secondaires40
  - 8.3. Énergies finales43
  - 8.4. Énergies utiles44
  - 8.5. Chaîne énergétique45
  - Chapitre 9. Comptabilité énergétique49
  - 9.1. Équivalences énergétiques49
  - 9.2. Systèmes d'équivalences énergétiques51
  - 9.3. Bilans énergétiques52
  - Chapitre 10. Ressources énergétiques : réserves et potentialités57
  - 10.1. Critères de classification des réserves épuisables57
  - 10.2. Classification des réserves et ressources d'hydrocarbures58
  - 10.3. Classification des réserves et ressources d'uranium59
  - 10.4. Réserves de combustibles minéraux solides60
  - 10.5. Réserves de pétrole61
  - 10.6. Réserves de gaz naturel62
  - 10.7. Réserves et ressources d'uranium63
  - 10.8. Comparaison des réserves prouvées des énergies épuisables65
  - 10.9. Inventaire des sources d'énergies renouvelables66
  - 10.10. Potentiel réalisable des énergies renouvelables68
  - Chapitre 11. Production des énergies primaires71
  - 11.1. Production de combustibles minéraux solides71
  - 11.2. Production de pétrole72
  - 11.3. Production de gaz naturel74
  - 11.4. Production d'uranium naturel76
  - 11.5. Production d'électricité d'origine nucléaire77
  - 11.6. Production des énergies renouvelables78
  - 11.7. Bilan mondial des productions d'énergies primaires80
  - 11.8. Évolution de la production d'énergies primaires en France82
  - Chapitre 12. Transport et stockage des énergies primaires83
  - 12.1. Charbon83
  - 12.2. Pétrole84
  - 12.3. Gaz naturel86
  - 12.4. Uranium naturel88
  - Chapitre 13. Consommation de l'énergie89
  - 13.1. Approvisionnement énergétique et bilan de conversion89
  - 13.2. Consommation finale d'énergie91
  - 13.3. Évolution passée de la consommation mondiale d'énergie93
  - Chapitre 14. Économies d'énergie95
  - 14.1. Raisons incitatives95
  - 14.2. Moyens mis en oeuvre95
  - 14.3. Limitations96
  - 14.4. Économies d'énergie réalisées97
  - Chapitre 15. Marchés et prix de l'énergie99
  - 15.1. Aspects généraux99
  - 15.2. Notions élémentaires et terminologie101
  - 15.3. Marché du pétrole102
  - 15.4. Marché du gaz naturel106
  - 15.5. Marché du charbon110
  - 15.6. Marché de l'uranium113
  - Chapitre 16. Indicateurs énergétiques117
  - 16.1. Consommation d'énergie par habitant117
  - 16.2. Élasticité énergétique118
  - 16.3. Intensité énergétique119
  - 16.4. Indice d'efficacité énergétique121
  - 16.5. Taux d'indépendance énergétique122
  - 16.6. Facture énergétique123
  - 16.7. Intensité CO₂124
  - Partie III. Énergie électrique125
  - Chapitre 17. Spécificité de l'électricité et système électrique127
  - 17.1. Avantages de l'électricité127
  - 17.2. Système électrique128
  - 17.3. Ajustement de la puissance à la demande133
  - Chapitre 18. Réseaux électriques137
  - 18.1. Catégories de réseaux et principes généraux137
  - 18.2. Structure des réseaux138
  - 18.3. Réglage et protection des réseaux139
  - 18.4. Conduite du système électrique142
  - 18.5. Interconnexions électriques internationales144
  - Chapitre 19. Production d'électricité147
  - 19.1. Modes de production d'électricité147
  - 19.2. Puissance électrique installée dans le monde151
  - 19.3. Production totale d'électricité dans le monde151
  - 19.4. Production d'électricité d'origine nucléaire dans le monde154
  - 19.5. Puissance et production électrique en France154
  - Chapitre 20. Stockage de l'électricité157
  - 20.1. Procédés et fonctions du stockage de l'électricité157
  - 20.2. Technologies du stockage de l'électricité158
  - Chapitre 21. Demande et consommation d'électricité163
  - 21.1. Usages de l'électricité163
  - 21.2. Bilan électrique164
  - 21.3. Indicateurs de la consommation d'électricité164
  - 21.4. Analyse sectorielle de la consommation d'électricité166
  - 21.5. Prévision de la demande d'électricité167
  - Chapitre 22. Économie de la production d'électricité169
  - 22.1. Méthode d'évaluation économique169
  - 22.2. Données économiques170
  - 22.3. Coûts externes172
  - 22.4. Compétitivité173
  - Chapitre 23. Prix et marché de l'électricité177
  - 23.1. Secteur électrique avant déréglementation177
  - 23.2. Mutations du secteur électrique179
  - 23.3. Incertitudes sur les prix et les investissements du secteur électrique181
  - Partie IV. Principes physiques de l'énergie nucléaire185
  - Chapitre 24. Structure et énergie de liaison des noyaux atomiques187
  - 24.1. Particules élémentaires et interactions fondamentales187
  - 24.2. Structure des atomes et des noyaux187
  - 24.3. Stabilité et énergie de liaison des noyaux190
  - 24.4. Molécules, cristaux et matière à l'échelle macroscopique193
  - Chapitre 25. Radioactivité et réactions nucléaires195
  - 25.1. Qu'est-ce que la radioactivité ?195
  - 25.2. Principaux modes de décroissance radioactive196
  - 25.3. Loi de la radioactivité198
  - 25.4. Activité radioactive199
  - 25.5. Quelques exemples de noyaux radioactifs200
  - 25.6. Réactions nucléaires204
  - 25.7. Exemples de réactions nucléaires205
  - Chapitre 26. Réactions nucléaires utilisées en énergétique207
  - 26.1. Recherche de réactions nucléaires énergétiques207
  - 26.2. Principe de l'énergie de fission208
  - 26.3. Les applications de la fission210
  - 26.4. Produits et sous-produits de la fission211
  - 26.5. Principe de l'énergie de fusion214
  - 26.6. Quelques réactions de fusion envisageables214
  - 26.7. Principe de l'énergie thermonucléaire217
  - 26.8. Deux voies pour une production d'énergie thermonucléaire217
  - 26.9. La voie de la fusion magnétique218
  - 26.10. La voie de la fusion inertielle221
  - 26.11. Les réactions de spallation222
  - 26.12. Réacteurs hybrides222
  - Chapitre 27. Éléments de physique des réacteurs à fission225
  - 27.1. Facteur de multiplication225
  - 27.2. Comment atteindre le facteur de multiplication souhaité ?226
  - 27.3. Réacteurs à neutrons rapides et réacteurs à neutrons thermiques228
  - 27.4. Le risque d'absorption résonnante des neutrons229
  - 27.5. Les principaux modérateurs230
  - 27.6. Les principaux caloporteurs231
  - 27.7. Les atouts des réacteurs à neutrons rapides232
  - 27.8. Cinétique des réacteurs233
  - 27.9. Effets de température234
  - 27.10. Empoisonnement par les produits de fission236
  - 27.11. Évolution des noyaux lourds et de la réactivité236
  - 27.12. Pilotage des réacteurs238
  - 27.13. Gestion des réacteurs240
  - Partie V. Techniques nucléaires243
  - Chapitre 28. Aperçu historique245
  - 28.1. Les premières « piles atomiques »245
  - 28.2. Les réacteurs d'Oklo245
  - 28.3. Les années de guerre246
  - 28.4. La pile de Fermi247
  - 28.5. Le développement de l'énergie nucléaire248
  - 28.6. La situation actuelle249
  - Chapitre 29. Les principales filières actuelles251
  - 29.1. Généralités251
  - 29.2. Réacteurs à eau sous pression255
  - 29.3. Réacteurs navals263
  - 29.4. Réacteurs à eau bouillante266
  - 29.5. Réacteurs à eau lourde271
  - 29.6. Réacteurs à graphite et uranium naturel (UNGG)274
  - 29.7. Réacteurs RBMK278
  - 29.8. Réacteurs HTR280
  - 29.9. Réacteurs à neutrons rapides284
  - Chapitre 30. Perspectives291
  - 30.1. Introduction291
  - 30.2. Le réacteur EPR291
  - 30.3. Recyclage du plutonium et projet APA292
  - 30.4. L'amplificateur d'énergie294
  - 30.5. Le forum Génération IV294
  - 30.6. Conclusion297
  - Partie VI. Cycle du combustible nucléaire299
  - Chapitre 31. Généralités301
  - 31.1. Le combustible nucléaire301
  - 31.2. Pourquoi parler de « cycle » ?302
  - 31.3. La problématique du plutonium304
  - 31.4. Les besoins français en ce qui concerne le cycle du combustible305
  - Chapitre 32. Extraction de l'uranium309
  - Chapitre 33. Conversion, enrichissement, fabrication du combustible311
  - 33.1. Conversion en hexafluorure et enrichissement311
  - 33.2. Conversion en oxyde et fabrication313
  - 33.3. Le recyclage civil des matières militaires313
  - 33.4. Annexe : définition du travail de séparation isotopique316
  - Chapitre 34. Aval du cycle321
  - 34.1. Entreposage pour refroidissement321
  - 34.2. Retraitement322
  - 34.3. Conclusions323
  - Chapitre 35. Recyclage du plutonium dans les réacteurs à eau325
  - 35.1. Masses et composition isotopique du plutonium325
  - 35.2. Comment recycler le plutonium ?326
  - 35.3. Peut-on recycler plusieurs fois le plutonium ?327
  - Partie VII. Aspects sanitaires et environnementaux de l'énergie nucléaire329
  - Chapitre 36. Effets des rayonnements ionisants331
  - 36.1. Définition des rayonnements ionisants331
  - 36.2. Sources de rayonnements liés à l'énergie nucléaire331
  - 36.3. Interactions des rayonnements avec la matière332
  - 36.4. Effets des rayonnements sur la matière inerte333
  - 36.5. Effets des rayonnements sur la matière vivante334
  - 36.6. Grandeurs et unités de la radioprotection337
  - Chapitre 37. Éléments de radioprotection343
  - 37.1. Principes et réglementation en matière de radioprotection343
  - 37.2. Radioprotection opérationnelle pour les travailleurs345
  - 37.3. Radioprotection opérationnelle pour le public347
  - 37.4. Transport des matières radioactives et gestion des déchets348
  - Chapitre 38. Effets sur l'environnement de l'énergie nucléaire349
  - 38.1. Effluents radioactifs349
  - 38.2. Pollution thermique351
  - 38.3. Gaz à effet de serre352
  - Chapitre 39. Problématique des déchets nucléaires353
  - 39.1. Notion de radiotoxicité353
  - 39.2. Principaux types de déchets nucléaires354
  - 39.3. Gestion actuelle des déchets nucléaires355
  - 39.4. Axes de recherche et perspectives358
  - Chapitre 40. Risques spécifiques à l'énergie nucléaire365
  - 40.1. Types d'installations nucléaires et risques associés365
  - 40.2. Le risque de criticité (hors réacteurs)366
  - 40.3. Le risque d'accident de réacteur367
  - 40.4. Principes de sûreté nucléaire370
  - 40.5. Analyse de la sûreté nucléaire373
  - 40.6. Organisation de la sûreté nucléaire374
  - 40.7. Sécurité physique : sécurité des matières, installations et transports375
  - Partie VIII. Conclusions377
  - Conclusions379
  - Partie IX. Annexes383
  - A1. Principales unités385
  - A2. Quelques constantes physiques utiles en énergétique399
  - A3. Détail des exemples numériques de la partie I401
  - Index413
  - Bibliographie415
Origine de la notice:
- Electre