Universalis
Abonnez-vous à Universalis pour 1 euro

NUCLÉAIRE Applications civiles

Filières nucléaires et développement

L' expérience acquise lors de la construction et, surtout, de l'exploitation des centrales nucléaires est un élément essentiel dans l'évaluation de leurs performances, de leurs avantages et de leurs problèmes éventuels. Cela conduit naturellement à grouper les différentes filières en fonction de leur maturité et du niveau de l'expérience acquise : les filières éprouvées (essentiellement les filières à eau), les filières bénéficiant d'une certaine expérience à l'échelle industrielle (réacteurs à neutrons thermiques à haute température ou H.T.R. – High Temperature Reactor –, réacteurs à neutrons rapides à sodium liquide) et les filières qui en sont encore à l'état de concept, même si certaines d'entre elles ont pu faire l'objet, dans les années 1950 ou 1960, d'expériences plus ou moins poussées (sels fondus, réacteurs sous-critiques pilotés par des accélérateurs, cycle thorium...).

De plus, pour bien comprendre les enjeux des différentes filières, il est aujourd'hui indispensable de situer leurs performances par rapport à l'utilisation des ressources naturelles de matière fissile (235U) et fertiles (238U et 232Th), à l'emploi du plutonium produit et à la gestion des déchets (atomes lourds transuraniens produits par captures successives de neutrons et produits de fission). On peut classer les filières en fonction de leurs caractéristiques dans ces domaines, en distinguant les filières à uranium et celles à thorium.

Les filières à base d'uranium produisent et consomment du plutonium ainsi que d'autres actinides, dits mineurs parce qu'en quantité beaucoup plus faible. Il est assez commode de classer ces filières en fonction du rôle qu'elles jouent vis-à-vis de ces éléments (cf. encadré).

Les filières à base de thorium produisent très peu d'actinides mineurs transuraniens (éléments dont le nombre atomique est supérieur à celui de l'uranium – neptunium, plutonium, américium, etc.), mais en produisent d'autres (232U et 234U, 231Pa), non moins radiotoxiques à très long terme. Elles ont besoin d'être amorcées avec une matière fissile (235U ou 239Pu) mais, à terme, elles peuvent, sous certaines conditions, fonctionner avec un cycle 233U / thorium auto-entretenu en produisant autant de 233U qu'elles en consomment.

Ce peut être notamment le cas de la filière à base de thorium dite à « sels fondus » (le combustible est sous la forme de sel fondu) : une partie du sel est extraite du réacteur à intervalles réguliers pour en retirer les produits de fission, puis est réintroduite. Les transuraniens sont en permanence sous flux neutronique, ce qui est favorable à leur destruction. L'extraction quasi continue des produits de fission exerce un effet favorable sur le bilan neutronique, car elle évite l'absorption correspondante de neutrons.

Les technologies éprouvées

Les technologies éprouvées concernent les réacteurs refroidis à l'eau, que celle-ci soit normale ou lourde.

La génération actuelle de réacteurs

Mis à part 38 réacteurs modérés au graphite encore exploités en Grande-Bretagne (graphite gaz à uranium naturel ou faiblement enrichi) et dans l'ex-U.R.S.S. (filière R.B.M.K.), et 3 réacteurs à neutrons rapides refroidis par métal liquide, les réacteurs électrogènes (au nombre de 441 au 1er janvier 2006) se répartissent en trois filières à eau : les R.E.P., qui utilisent l'eau comme modérateur et caloporteur (à deux exceptions près en Argentine) ; les R.E.B. ; les réacteurs canadiens Candu modérés et refroidis à l'eau lourde (D2O) [cf. nucléaire - Les réacteurs nucléaires].

Ces trois types, représentant respectivement 65, 25 et 10 p. 100 des réacteurs à eau, sont dits de deuxième génération, la première génération regroupant[...]

La suite de cet article est accessible aux abonnés

  • Des contenus variés, complets et fiables
  • Accessible sur tous les écrans
  • Pas de publicité

Découvrez nos offres

Déjà abonné ? Se connecter

Écrit par

Carte mentale
Élargissez votre recherche dans Universalis

Classification

Pour citer cet article

Pierre BACHER. NUCLÉAIRE - Applications civiles [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

Médias

Nucléaire civil et militaire dans le monde - crédits : Encyclopædia Universalis France

Nucléaire civil et militaire dans le monde

Encyclopædia Universalis France

Nucléaire : répartition des centrales par zone géographique - crédits : Encyclopædia Universalis France

Nucléaire : répartition des centrales par zone géographique

Encyclopædia Universalis France

Nucléaire : répartition des centrales en Europe - crédits : Encyclopædia Universalis France

Nucléaire : répartition des centrales en Europe

Encyclopædia Universalis France

Afficher les 9 médias de l'article NUCLÉAIRE - Applications civiles

Autres références

  • NUCLÉAIRE (notions de base)

    • Écrit par Universalis
    • 4 128 mots
    • 18 médias

    Depuis la découverte de la radioactivité en 1896 par Henri Becquerel et celle du noyau atomique par Ernest Rutherford en 1911, des progrès scientifiques importants ont été accomplis en physique nucléaire. La maîtrise des réactions nucléaires a permis en particulier, dès le milieu du xxe siècle,...

  • FRANCE - L'année politique 2021

    • Écrit par Nicolas TENZER
    • 6 168 mots
    • 5 médias
    Emmanuel Macron lors de la visite d’un centre de vaccination contre la Covid-19 - crédits : Yoan Valat/ pool/ AFP
    ...Emmanuel Macron présente un plan d’investissement « France 2030 » dont le but est de « faire émerger les futurs champions technologiques de demain ». Après un moment d’hésitation, il annonce en novembre un plan de relance du nucléaire, destiné à répondre aux défis de l’indépendance énergétique du pays...

  • TICE (Traité d'interdiction complète des essais nucléaires) ou CTBT (Comprehensive Test Ban Treaty)

    • Écrit par Dominique MONGIN
    • 936 mots
    • 1 média

    Le Traité d’interdiction complète des essais nucléaires (T.I.C.E.), ou Comprehensive Test Ban Treaty (C.T.B.T.), est un traité multilatéral élaboré dans le cadre de la Conférence du désarmement de l’Organisation des Nations unies (O.N.U.). Il a été ouvert à la signature des États en septembre...

Voir aussi

Abonnez-vous à Universalis pour 1 euro

Rejoignez-nous

Inscrivez-vous à notre newsletter