2) La fission
     C'est la rupture de certains noyaux atomiques lourds (par exemple l'uranium 235, seul isotope fissile de l'uranium naturel) par des neutrons; en se scindant en 2 noyaux plus petits, l'élément initial perd une partie de sa masse qui se transforme en énergie, laquelle se dégage en particulier sous forme de chaleur.
     Au cours de la fission du noyau, qu'un seul neutron suffit à provoquer, 2 ou 3 neutrons sont libérés. Ces neutrons provoquent à leur tour la fission d'autres noyaux qui libèrent de l'énergie et de nouveaux neutrons, et ainsi de suite c'est la réaction en chaîne.
     Dans son utilisation civile de production d'énergie, cette réaction en chaîne est contrôlée de manière continue.

3) Conséquences de la fission dans le coeur d'une centrale
     - La chaleur dégagée par les fissions (1.300°C) est emportée par de l'eau qui circule entre les assemblages de crayons combustibles.
     - Les noyaux d'uranium 235 font place à 2 noyaux plus petits, les produits de fission (PF) qui constituent les principaux déchets radioactifs.
     - Les noyaux d'uranium 238, en capturant un neutron, vont se transformer (après émission de 2 électrons) en plutonium 239 dont le noyau a la propriété de se fissionner tout comme l'uranium 235.
     Ainsi l'énergie libérée dans le réacteur provient, à la fois, des fissions de l'U 235 présent au départ et des fissions du Pu 239 qui a été obtenu par transformation de l'U 238.
     Après ses 3 années de séjour dans le réacteur, le combustible sera dit ''usé":

     Le plutonium 239 aura donc fourni 1/3 de l'énergie, soit l'équivalent d'une année de fonctionnement.
     - Afin d'assurer une puissance constante au réacteur, on renouvelle chaque année le tiers des assemblages, soit une cinquantaine. Ils sont entreposés en piscine dans un bâtiment contigu (le bâtiment combustible) pendant 6 mois, le temps de les refroidir et de laisser décroître (d'un facteur 30) la radioactivité des produits de fission.
     - Les assemblages sont alors placés (toujours sous eau) dans un "château" de transport plombé pour être conduits jusqu'à l'usine de retraitement de La Hague.

4) Le retraitement du combustible usé
     - Après déchargement (sous eau) du château, les assemblages vont séjourner en piscine pendant 1 an.
     - Le but du retraitement est de séparer l'uranium et le plutonium (réutilisables) des produits de fission (à conditionner et stocker comme déchets de haute activité).
     Pour 100kg de combustible, on obtient:
     · 95 kg d'uranium 238 et 1 kg d'uranium 235, soit 96 kg d'uranium encore légèrement enrichi (à 1% environ)
     · 1 kg de plutonium
     · 3 kg de produits de fission.
     Les opérations se déroulent schématiquement en 3 phases:
a) cisaillage et dissolution
     Les crayons combustibles sont découpés en tronçons de 5 cm de longueur, puis plongés dans l'acide nitrique concentré à ébullition qui va mettre en solution le mélange d'uranium, de plutonium et de produits de fission. Les morceaux de gaines, insolubles dans l'acide, sont, après rinçage et contrôles, évacués du dissolveur et transférés automatiquement dans un silo de stockage.
b) extraction des produits de fission (procédé Purex)
     Pour isoler les produits de fission, on utilise la propriété qu'ont certains solvants organiques (tributylphosphate) d'extraire sélectivement les nitrates d'éléments lourds tels que l'uranium et le plutonium.
     Plusieurs cycles d 'extraction-purification vont permettre d'obtenir des solutions concentrées de PF (contenant néanmoins des transuraniens) qui seront stockées dans des cuves en sous-sol. Là, elles seront brassées et refroidies pendant plusieurs années en attendant leur conditionnement sous forme de blocs de verre (vitrification).

5) Effluents et déchets produits par le retraitement
A) Effluents gazeux et liquides:
     En l'état actuel des techniques de retraitement, une certaine quantité de radioéléments ne peut être conditionnée sous forme de déchets et se trouve relâchée dans l'atmosphère et dans la mer.
     - Les effluents gazeux se dégagent lors de l'ouverture des gaines (cisaillage du combustible oxyde) ou lors des opérations de dissolution.
     Le rejet dans l'atmosphère du krypton 85 et du tritium, non piégeables, est réglementé et contrôlé. Il en est de même pour les effluents qu'il est possible de traiter (lavages par solutions basiques) ou de piéger sur des filtres, avant leur évacuation par les cheminées de l'usine (les iodes 129 et 131 en particulier).
     - Les effluents liquides sont constitués des solutions de lavage, rinçage ou décontamination provenant des installations chimiques de la chaîne principale. D'activité faible ou moyenne, ils sont traités en fonction de leur nature chimique et de leur activité dans l'atelier de traitement des effluents liquides. Après filtration des boues qui ont piégé le maximum de radioactivité, ils sont rejetés en mer dans le Raz Blanchard au bout d'une conduite de rejet de 5 km. Les quantités et activités relâchées sont également contrôlées et réglementées.