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1962 - 1987

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NPD
Photo aérienne de la centrale NPD, incluant le centre de formation au premier plan




NPD
Photo aérienne de la centrale NPD, montrant le barrage hydroélectrique "Des Joachims" (OPG) à l’arrière-plan





NPD début, avril 11 1962
Photo de groupe à la centrale NPD au moment de la première criticité (2:40 am, 11 avril 1962) (EACL)




Inaugural Ceremony
La cérémonie d'inauguration du réacteur NPD, 1962



NPD aujourd'hui
NPD, mars 2001



La centrale NPD (Nuclear Power Demonstration) fut la première centrale nucléoélectrique au Canada, et elle servit de prototype aux centrales CANDU (Canada Deutérium Uranium).   Elle démarra en juin 1962; juin 2002 marquera donc le 40ième anniversaire de l?eacute;lectricité nucléaire au Canada.

Les principales organisations impliquées dans la construction de la centrale étaient:

Ci-bas le texte d’une brochure française de l'Énergie Atomique du Canada Limitée, ("prix: 10 cents"), décrivant la centrale NPD, située ?Rolphton, en Ontario.   Cette brochure a été publiée en 1962.





La première centrale nucléo-électrique du Canada nommée NPD (Nuclear Power Demonstration Station) est située sur la rive droite de l'Outaouais à environ 130 milles à l'Ouest-Nord-Ouest de la ville d'Ottawa, Ontario, et à 12 milles en amont du centre A.E.C.L. d'études nucléaires de Chalk River.

Atomic Energy of Canada Limited, Ontario Hydro et Canadian General Electric Company Limited ont construit de concert le NPD qui est un prototype pour des centrales plus grandes comme celle de Douglas Point actuellement en construction sur la rive orientale du lac Huron à mi-chemin entre Port Elgin et Kincardine, Ontario.   La puissance électrique prévue pour la centrale de Douglas Point est de 200,000 kilowatts.

A.E.C.L. a fourni les données techniques et technologiques qui ont permis de construire la partie nucléaire du NPD.   Cette partie appartient d'ailleur à A.E.C.L.   Ontario Hydro a fourni les données relatives à la partie conventionnelle de la centrale et cette partie lui appartient.   C.G.E. a reçu un contrat de A.E.C.L. pour faire les plans et les mises au point de la centrale et pour la construire.   Ontario Hydro exploite le NPD et paie A.E.C.L. pour l'électricité produite.

Le combustible employé est de l'oxyde d'uranium naturel.   De l'eau lourde (voir page 12) entretient la réaction en chaîne qui fait "brûler" l'uranium.   Le réacteur ou "foyer" du NPD produit de la chaleur qui sert à convertir en vapeur de l'eau ordinaire.   La vapeur actionne une turbine-génératrice qui produit 20,000 kilowatts d'électricité.

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La turbine-génératrice de la centrale NPD est essentiellement la même que celle qu'on trouve dans une centrale thermique alimentée par du charbon, comme on peut le voir sur le croquis simplifié ci-après.   Au lieu de faire brûler du charbon dans un foyer, comme on le fait dans les centrales thermiques classiques, on fait "brûler" de l'uranium dans le réacteur du NPD, pour obtenir de la chaleur.

Le réacteur est une cuve d'aluminium mesurant 15 pieds de long et 17 pieds de diamètre.   A l'intérieur de cette cuve on fait traverser horizontalement 132 tubes d'aluminium dans lesquels sont insérés des tubes sous pression en alliage de zirconium qui contiennent des cartouches d'oxyde d'uranium.   Lorsqu'une quantité suffisante d'eau lourde servant de modérateur est pompée dans la cuve (qu'on appelle "calandre"), une réaction en chaîne se produit et les cartouches de combustible s'échauffent.   De l'eau lourde servant de refroidisseur est pompée dans les tubes sous pression où elle recueille la chaleur des cartouches d'uranium pour l'emmener dans une "chaudière" ou générateur de vapeur où de l'eau ordinaire est convertie en vapeur.   La vapeur fait tourner la turbine qui à son tour entraîne la génératrice d'électricité.

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Le réacteur est une cuve d'aluminium de 17 pieds de diamètre et de 15 pieds de longueur traversée de part en part et horizontalement par des tubes d'aluminium.   Ces tubes renferment d'autres tubes sous pression en alliage de zirconium dans lesquels se trouvent les cartouches d'oxyde d'uranium.

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1. CHAUFFAGE DE L'EAU

Des cartouches de combustible sont placées dans les tubes sous pression et de l'eau lourde servant de modérateur est pompée dans la cuve du réacteur.   Lorsqu'un nombre suffisant de tubes sous pression sont entourés d'eau lourde, une réaction en chaîne se produit et les cartouches de combustible s'échauffent.   De l'eau lourde servant de refroidisseur est pompée dans les tubes pour recueillir et emmener la chaleur.



2. PRODUCTION DE VAPEUR

L'eau lourde chauffée dans les tubes sous pression du réacteur est emmenée dans le générateur de vapeur (chaudière).   La chaleur de l'eau lourde est communiquée à de l'eau ordinaire qui est convertie en vapeur.   L'eau lourde refroidie est renvoyée dans le réacteur pour y recueillir d'autre chaleur.

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3. PRODUCTION D'ÉLECTRICITÉ

La vapeur qui sort de la chaudière se dirige vers la turbine qu'elle fait tourner.   La turbine à son tour fait tourner la génératrice d'électricité.   En sortant de la turbine la vapeur passe dans un condenseur.   L'eau ainsi formée est renvoyée dans le générateur de vapeur où elle est de nouveau convertie en vapeur.



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4. COMMANDES ET ALIMENTATION EN COMBUSTIBLE

On règle le réacteur en faisant varier la quantité d'eau lourde modératrice qui séjourne dans la calandre.   Pour ralentir la réaction et ainsi réduire la quantité de chaleur dégagée par le réacteur, on abaisse le niveau de l'eau lourde en envoyant une partie de cette eau dans un réservoir de vidange.   Pour arrêter rapidement le réacteur, on libère la pression d'hélium qui maintient l'eau lourde dans la cuve du réacteur et l'eau lourde se précipite alors dans le réservoir de vidange.   Il y a une machine de chargement à chaque extrémité de la cuve de réacteur.   Lorsqu'une machine place un élément neuf de combustible dans un des tubes sous pression, un élément épuisé sort de l'autre côté où une machine le prend en charge.



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On voit sur le schéma comment l'une des machines de chargement du combustible fait entrer un élément neuf à une éxtrémité d'un tube sous pression tandis qu'un élément épuisé est poussé dans la machine raccordée à l'autre extrémité du même tube.   Sur la photographie on voit la machine de chargement en train de subir un essai lors de sa mise au point.   Les machines de chargement du combustible sont normalement actionnées par télécommande à cause de la radioactivité intense à laquelle elles sont soumises aux abords des réacteurs.

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Chaque élément de combustible est formé d'un ensemble (faisceau) de cartouches en alliage de zirconium qui contiennent des pastilles d'oxyde d'uranium.   Chaque élément mesure 19.5 pouces de longueur et contient environ 33 livres d'oxyde d'uranium.

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De l'eau lourde chauffée (le "refroidisseur") en provenance du réacteur est pompée dans le générateur de vapeur qu'on peut voir sur la photographie ci-contre.   La chaleur est transférée à de l'eau ordinaire qui est convertie en vapeur.   La vapeur ainsi formée est envoyée dans la turbine-génératrice qu'on peut voir sur la photographie ci-dessous.   C'est là que l'électricité est produite.   Cette turbine-génératrice est semblable à celle qu'on trouve dans les centrales thermiques alimentées par du charbon.

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PRÉCISIONS CONCERNANT LE NPD

Emplacement: près de Rolphton, Ontario (voir plan)
Constructeurs: Atomic Energy of Canada Limited, Ontario Hydro et Canadian General Electric Company Limited
Plans: Canadian General Electric Company Limited
Propriétaires: A.E.C.L. (partie nucléaire) et Ontario Hydro (partie conventionnelle)
Exploitation: Ontario Hydro
Puissance électrique: 20,000 kilowatts
Combustible: Environ 20 tonnes d'oxyde d'uranium naturel; 1188 éléments de combustible contenant chacun environ 33 livres d'oxyde d'uranium; le combustible est placé sous forme de pastilles dans des cartouches en alliage de zirconium.
Modérateur: Environ 60 tonnes d'eau lourde
Refroidisseur: Eau lourde


EAU LOURDE

L'eau ordinaire est formée d'hydrogène et d'oxygène.   L'eau lourde comprend une forme lourde d'hydrogène (deutérium) et de l'oxygène.   L'eau lourde a été découverte il y a 30 ans.   Environ 1 partie dans 7,000 parties d'eau ordinaire est de l'eau lourde.   Le Canada achète de l'eau lourde aux Etats-Unis où se trouve une usine qui emploie des quantitiés énormes d'électricité pour séparer l'eau lourde de l'eau ordinaire.   L'eau lourde est d'environ 10% plus lourde que l'eau ordinaire.   Elle sert de modérateur, c'est-à-dire qu'elle séjourne autour des éléments de combustible afin de ralentir les neutrons libérés par la fission des atomes d'uranium afin que ces neutrons puissent fissionner d'autres atomes d'uranium et maintenir la réaction en chaîne.   On pourrait se servir d'eau ordinaire comme refroidisseur pour emmener au générateur de vapeur la chaleur dégagée par les éléments de combustible, mais l'eau ordinaire absorbe plus de neutrons que l'eau lourde et les neutrons doivent être conservés si l'on veut obtenir un rendement efficace du combustible.   C'est pourquoi on emploie de l'eau lourde comme "refroidisseur" ou "fluide de transfert de chaleur."

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