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NUCLÉAIRE Réacteurs nucléaires

Les filières de réacteurs nucléaires

Les réacteurs se classent, en premier lieu, d'après leur objectif : production d'électricité, propulsion navale, production de plutonium ou de tritium pour la défense nationale, production de flux intenses de neutrons pour des essais techniques ou pour la recherche fondamentale, étude de caractéristiques neutroniques avec des maquettes critiques de puissance négligeable, etc. Alors que les premiers réacteurs ont pu être construits pour des objectifs multiples, la recherche de performances poussées a ensuite généralement imposé la spécialisation. Ainsi le réacteur à haut flux de l'Institut Max von Laue-Paul Langevin, mis en service en 1972 à Grenoble, comme le réacteur Orphée, opérationnel depuis 1981 sur le site de Saclay, et le réacteur F.R.M.-2 (Forschungsreaktor Muenchen 2), fonctionnant depuis 2004 sur le site de Garching (Allemagne), sont destinés quasi exclusivement à la production de faisceaux intenses de neutrons pour des recherches fondamentales en physique, chimie et biologie.

Parc électronucléaire mondial par filière - crédits : Encyclopædia Universalis France

Parc électronucléaire mondial par filière

Encyclopædia Universalis France

Pour la production d'électricité, quatre filières seulement ont connu un réel développement industriel (tabl. 2).

– Les réacteurs modérés au graphite et refroidis par un gaz ont été les premiers construits en France (filière U.N.G.G., Uranium naturel-graphite-gaz) et en Grande-Bretagne (filière Magnox et filière A.G.R. – Advanced Gas-Cooled Reactors).

–  Les réacteurs modérés à l'eau lourde ont été construits dans de nombreux pays, mais il n'y a vraiment qu'au Canada qu'ils aient été développés en série (filière Candu).

Centrale nucléaire de Nogent-sur-Seine, France - crédits : Patrick Aventurier/ Gamma-Rapho/ Getty Images

Centrale nucléaire de Nogent-sur-Seine, France

Patrick Aventurier/ Gamma-Rapho/ Getty Images

– Les réacteurs à eau ordinaire constituent de loin la filière la plus importante et représentent la majeure partie de l'équipement électronucléaire mondial (plus de 85 p. 100 en nombre et en puissance installée). Il en existe trois types : les réacteurs à eau sous pression (R.E.P, ou P.W.R. pour Pressurized Water Reactor), les réacteurs à eau bouillante (R.E.B., ou B.W.R. pour Boiling Water Reactor), enfin les réacteurs modérés au graphite et refroidis à l'eau ordinaire (R.B.M.K. : Reaktor Bolchoï Mochtchnosti Kanalnogotipa), ces derniers ayant été construits exclusivement en ex-U.R.S.S. C'est aux États-Unis que les réacteurs R.E.P. et R.E.B. ont connu les développements les plus importants avant d'être adoptés par la plupart des pays du monde. En particulier la France qui s'est engagée, à partir de 1970, dans la construction d'une série de réacteurs R.E.P. représentant aujourd'hui la quasi-totalité de son équipement électronucléaire. Enfin, l'ex-U.R.S.S. a également exporté vers les autres pays de l'Est des réacteurs à eau sous pression de type V.V.E.R. (Vodo Vodyanoi Energuietitchesk Reaktor).

– Les réacteurs à neutrons rapides (R.N.R), dont seulement des prototypes refroidis au sodium ont été construits, sont appelés à prendre le relais des réacteurs à eau vers le milieu du xxie siècle, en raison de leur capacité à bien utiliser l'uranium (par la surgénération), d'autant plus que le développement de l'énergie nucléaire conduit à des tensions sur le marché de l'uranium et à un fort renchérissement de cette ressource. Cette perspective tend à être accréditée par la forte augmentation du prix de l'uranium : en effet, celui-ci, après avoir longtemps stagné jusqu'en 2003, a été multiplié par dix de cette date à 2007, passant ainsi de 20 dollars à environ 200 dollars le kilogramme.

Les réacteurs à neutrons rapides utiliseront, pour leur déploiement, le plutonium produit par les réacteurs à eau actuels comme matériau fissile et l'uranium appauvri, sous-produit des usines d'enrichissement en uranium 235, comme matériau fertile (dans le cœur et les couvertures). On estime que les matières nucléaires produites par le fonctionnement d'un[...]

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Écrit par

  • : conseiller scientifique au Commissariat à l'énergie atomique, Fontenay-aux-Roses
  • : directeur adjoint du développement et de l'innovation nucléaire au Commissariat à l'énergie atomique (CEA), ingénieur
  • : membre de l'Académie des sciences
  • : directeur de l'Institut de recherche fondamentale du Commissariat à l'énergie atomique, Gif-sur-Yvette
  • : professeur honoraire à l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie, haut-commissaire à l'énergie atomique, membre du Conseil économique et social

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Classification

Pour citer cet article

Jean BUSSAC, Frank CARRÉ, Robert DAUTRAY, Jules HOROWITZ et Jean TEILLAC. NUCLÉAIRE - Réacteurs nucléaires [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

Médias

Énergie nucléaire - crédits : Planeta Actimedia S.A.© Encyclopædia Universalis France pour la version française.

Énergie nucléaire

Planeta Actimedia S.A.© Encyclopædia Universalis France pour la version française.

Puissances électronucléaires installées - crédits : Encyclopædia Universalis France

Puissances électronucléaires installées

Encyclopædia Universalis France

Parc électronucléaire mondial par filière - crédits : Encyclopædia Universalis France

Parc électronucléaire mondial par filière

Encyclopædia Universalis France

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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

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  • 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

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