Le coeur d'un réacteur nucléaire est une simple chaudière à vapeur. Mais à la différence d'une chaudière à gaz elle est chauffée de l'intérieur. Une chaudière à gaz est chauffée de l'extérieur par des brûleurs tandis qu'une chaudière nucléaire est chauffée de l'intérieur par des barres d'uranium. C'est facile à comprendre.
Mais alors, peut-on se demander, qu'est-ce qui fait chauffer les barres d'uranium? Quand elles sont stockées en sortie d'usine, il est évident qu'elles ne chauffent pas. Dans la chaudière du réacteur, les barres chauffent parce qu'elles sont proches les unes des autres, en produisant ce qui s'appelle une réaction en chaîne. Des atomes d'uranium émettent des neutrons, ces neutrons vont casser d'autres atomes d'uranium qui émettent à leur tour des neutrons, et ainsi de suite. Chaque fois qu'un atome d'uranium est cassé, il produit de la chaleur. Il est d'ailleurs plus exact de dire "noyau" au lieu de "atome" (d'où le mot nucléaire).
Cette explication nous conduit directement à une autre question : comment arrêter la chaudière? Dans le cas d'une chaudière à gaz, on coupe le gaz. Mais dans le cas d'une chaudière nucléaire on ne peut pas retirer les barres et les écarter à une distance suffisante les unes des autres pour stopper la réaction en chaîne. Cela prendrait trop de temps. Alors que fait-on?
C'est à ce point de notre explication qu'il faut connaître la différence entre les neutrons lents et les neutrons rapides. Quand un noyau d'uranium se désintègre, il émet des neutrons rapides. Or les neutrons rapides parviennent assez rarement à casser un noyau d'uranium. On dit qu'ils ont une faible section efficace. Pour qu'ils y parviennent, il faut les ralentir. Le ralentisseur des neutrons, c'est tout simplement l'eau contenue dans la chaudière. L'eau joue donc le double rôle de ralentir les neutrons pour permettre la réaction en chaîne et de produire de la vapeur comme dans toute autre chaudière.
Nous arrivons donc à ce paradoxe : pour éteindre une chaudière nucléaire il faut remonter les barres d'uranium pour les mettre hors de l'eau. C'est ce qu'on fait. Mais il faut aussi continuer à les refroidir, parce qu'elles sont à la température de l'eau bouillante et qu'elles vont continuer à chauffer pendant quelque temps, par inertie. Alors comment s'y prendre? En faisant couler de l'eau froide par le haut. C'est cette opération qui a fait défaut à la centrale de Fukushima, parce que les pompes étaient en panne.
Les centrales japonaises sont de technologie américaine. Si elles étaient technologie française l'accident de Fukushima n'aurait peut-être pas eu lieu, parce que le système de sécurité peut fonctionner pendant 72 heures sans apport d'énergie, grâce à un réservoir d'eau qui alimente la chaudière par gravité.