L'urgence du nucléaire durable
La résurrection discrète d'Astrid...
C'est peut-être la décision la plus significative : le CPN a remis au premier plan les réacteurs à neutrons rapides (RNR), abandonnés avec fracas en 2019 avec l'arrêt du programme Astrid. En construction à Marcoule (Gard), ce prototype de réacteur de quatrième génération, relancé par Jacques Chirac en 2006 après l'arrêt malheureux de Superphénix, avait pour objectif de « fermer le cycle » du nucléaire, c'est-à-dire de réduire considérablement les déchets produits en réutilisant le plutonium, et d'offrir à la France une indépendance électrique de plusieurs siècles en permettant d'utiliser son énorme stock d'uranium appauvri. Implicitement, l'exécutif reconnaît son erreur, en chargeant EDF, Framatome, Orano et le CEA d'élaborer « d'ici la fin de 2025 un programme de travail et une organisation industrielle » pour « atteindre la fermeture du cycle du combustible nucléaire dans la deuxième moitié du siècle. »
Ce choix marque une double rupture. Dans l'esprit, d'abord : en 2022, Emmanuel Macron avait chargé les start-up du nucléaire de prendre la relève de cette recherche stratégique, à charge pour elles de trouver des financements sur les marchés. « C'était une erreur », confie un industriel de la filière. « Les investisseurs attendent un retour sur investissement rapide, qui n'est pas compatible avec une ou deux décennies de recherches. Seul l'Était peut porter un tel projet. » Dans la forme, ensuite : conçu comme un programme de recherche et porté par le CEA, Astrid n'était pas armé pour déboucher sur un prototype physique de production à grande échelle. « Aujourd'hui, nous entrons dans une logique résolument industrielle », décrypte une source bien informée.
L'exécutif opère donc un revirement implicite, mais des incertitudes demeurent. Quels moyens seront alloués à ce nouveau projet ? Quels effectifs ? « L'administrateur général du CEA François Jacq, qui a personnellement décidé de stopper Astrid, reste un frein potentiel », redoute un observateur.
(extrait)
https://www.lepoint.fr/politique/nucleaire-macron-relance-les-neutrons-rapides-et-met-edf-sous-pression-18-03-2025-
Dans sa déclaration d’investiture à l’Assemblée nationale le 19 juin 1997, le premier ministre Lionel Jospin a déclaré « Le surgénérateur qu’on appelle Superphénix sera abandonné ». Le 2 février 1998, un Conseil interministériel a confirmé cette déclaration en prononçant l’arrêt définitif immédiat de ce réacteur nucléaire à neutrons rapides (RNR).
Une décision arbitraire catastrophique
Les conditions dans lesquelles l’arrêt de Superphénix ont été décidées sont choquantes. Il s’agit d’un acte arbitraire, sacrifiant pour des raisons de circonstance électorale un grand programme qui n’avait de sens que dans la durée. Les décisions ont été prises sans concertation ni préparation, en refusant tout débat parlementaire préalable. Au-delà du sort de Superphénix, du devenir de la filière des réacteurs surgénérateurs à neutrons rapides (RNR), et même de la place du nucléaire dans la politique énergétique nationale, il y a là un problème de fond pour le fonctionnement d’une démocratie moderne.
Une telle décision prise « pour un plat de lentilles » vertes, sans concertation ni débat au Parlement, afin de s’assurer les voix écologistes, a été une faute lourde, quelle que soit l’échéance considérée. Ce fut aussi une manifestation de mépris à l’égard des milliers de salariés et de leur dignité alors que ce gouvernement, comme ceux qui l’ont suivi, déclarait mettre l’emploi au premier rang de ses préoccupations.
Moins de déchets
De plus, selon plusieurs rapports (comité des applications de l’Académie des sciences de mai 1992, Conseil économique et social de novembre 1993, et celui établi en juin 1996 par la commission présidée par le professeur Raimond Castaing) un RNR de grande puissance constitue le seul moyen de parvenir à détruire les sous-produits radioactifs à vie longue (les actinides) engendré par le fonctionnement de tout réacteur nucléaire. Cette destruction permanente au cœur du réacteur permet de faciliter ensuite la gestion des déchets radioactifs résiduels.
Aujourd’hui, le plutonium produit dans les réacteurs à eau et à neutrons lents (RNL) d’EDF est partiellement réutilisé dans les combustibles (appelés MOX) de certains réacteurs du parc français (une vingtaine sur 56).
L’emploi du plutonium dans des RNR permettrait de gérer le stock de plutonium qui s’accumule en attendant… de futurs RNR. Aujourd’hui, cette mine de plutonium, associée à l’uranium appauvri, représente un potentiel énergétique considérable.
Les RNR sont les mieux placés pour faire disparaître les actinides tout en produisant de l’énergie grâce à ce plutonium excédentaire.
Sabordage du nucléaire ?
Avoir tué le RNR Superphénix en 1998 et le projet de démonstrateur de RNR Astrid en 2019, a été un coup de massue portée à une filière de production d’électricité et de chaleur qui joue un rôle essentiel dans une stratégie énergétique soucieuse de l’avenir.
Alors que la France semble baisser les bras dans ce domaine par manque de personnel et d’argent selon l’administrateur général du CEA, d’autres pays poursuivent leurs efforts sur la voie des RNR, tels la Russie, le Japon, l’Inde, et la Chine.
La France a délibérément abandonné la filière des RNR surgénérateurs alors que, dans ce domaine, elle était reconnue dans le monde entier il y a 30 ans. Elle avait alors 20 ans d’avance sur le reste du monde. Le moment venu, faudra-t-il se tourner vers ceux qui auront su montrer plus de clairvoyance et de persévérance que la France et l’Europe et qui détiendront alors les techniques et les savoir-faire ?
Comment ne pas citer Yves Bréchet, l’ancien Haut-commissaire à l’énergie atomique : « La fermeture du cycle est une condition indispensable pour un nucléaire durable et responsable, quelle qu’en soit la proportion. Les RNR sodium sont la technologie la plus mature pour réaliser cette fermeture. (…). Mais il faut avoir une idée bien singulière de ce qu’est une filière industrielle pour penser qu’on pourra se positionner dans cette course en se contentant d’études papier qui par miracle s’incarneraient dans un objet industriel le moment venu. Une telle idée ne peut germer quand dans l’entrelacs de neurones de hauts fonctionnaires qui, pour reprendre le mot féroce de Rivarol, ont « le terrible avantage de n’avoir jamais rien fait ». C’est pourtant ce que l’arrêt du programme ASTRID signifie : le renoncement à construire, tout en prétendant conserver la compétence ».
En faisant de Superphénix leur cible privilégiée, les mouvements antinucléaires internationaux voulaient détruire le cœur du dispositif nucléaire français pour l’avenir.
Les assauts contre Superphénix n’étaient que le début d’une campagne de grande envergure visant l’arrêt du programme nucléaire national. Elle a été combinée à une vaste manœuvre pour remettre en cause l’utilisation du plutonium, puis toute la politique du cycle du combustible, afin de paralyser par l’aval le fonctionnement des centrales nucléaires pour qu’elles meurent par « occlusion intestinale ».
Satisfaire la demande d’énergie
La satisfaction des besoins mondiaux en énergie dans les prochaines décades passera par l’utilisation rationnelle de réacteurs nucléaires surgénérateurs. La problématique de l’approvisionnement en énergie se pose à l’échelle mondiale, et pas seulement aux nations industrielles. Le caractère inéluctable de l’augmentation des besoins qui résulte de la croissance continue de la population du globe et du décollage économique des pays en voie de développement se heurte à la limitation des ressources naturelles récupérables, notamment du pétrole et du gaz au cours de ce siècle et, à plus long terme, du charbon.
La compétitivité du nucléaire est aujourd’hui établie non seulement pour la production d’électricité mais également pour la production directe de chaleur. Seuls les réacteurs nucléaires surgénérateurs sont susceptibles d’élever le niveau des ressources à celui des besoins pour les prochains siècles, et même probablement pour les prochains millénaires, en économisant l’uranium 235 qui, lui, est rare !
L’uranium naturel n’en contient que 0,7% (et 99,3% d’uranium 238 non directement fissile) et, en continuant à ce rythme de développement, la ressource mondiale en uranium 235 sera épuisée vers la fin de ce siècle.
L’introduction des surgénérateurs apparait donc comme une nécessité à long terme au titre de la solidarité mondiale entre les peuples et les nations, et la responsabilité en incombe entièrement aux pays les plus développés. C’est donc une nécessité morale vis-à-vis de l’humanité et des générations futures.
Quelle voie choisir ?
Deux voies principales sont possibles actuellement pour développer des réacteurs surgénérateurs :
- Celle du cycle avec du thorium 232 (fertile et encore plus abondant sur terre que l’uranium 238) produisant de l’uranium 233 (fissile) permettant d’entamer le cycle surgénérateur.
- Celle du cycle avec de l’uranium 238 (fertile et largement disponible en de nombreux endroits sur terre) produisant du plutonium (fissile) permettant également d’entamer le cycle surgénérateur.
C’est actuellement cette deuxième voie avec des réacteurs à neutrons rapides (RNR) qui est privilégiée en France et dans le monde, sauf en Inde qui, disposant d’importantes ressources en thorium dans son sous-sol, souhaite privilégier cette richesse nationale.
La production des éléments fissiles (uranium 233 ou plutonium) dans le réacteur doit être supérieure à sa propre consommation pour pouvoir extraire le surplus afin de constituer de nouveaux cœur de réacteurs. Ce « taux de régénération » doit donc être supérieur à 1 (sinon le combustible du réacteur s’épuise ou n’alimente, au mieux, que lui-même).
Pour les réacteurs français Phénix (en fonctionnement de 1973 à 2010) et Superphénix (1985 – 1998), ce taux de régénération était respectivement de 1,16 et de 1,2. Ce taux de régénération peut théoriquement atteindre 1,4 avec un cœur dit « hétérogène ».
Dans le cas de Phénix, un peu plus de 26 tonnes de combustibles ont été retraités. Il en a été extrait 4,4 tonnes de plutonium dont 3,3 tonnes ont été utilisées pour fabriquer à nouveau des assemblages neufs pour le réacteur Phénix dans une stratégie de multirecyclage.
Compte-tenu des contraintes techniques, le temps nécessaire pour obtenir suffisamment de plutonium pour fabriquer un nouveau cœur (appelé « temps de doublement ») est de 15 ans. Cela signifie que 15 ans sont nécessaires pour qu’un RNR produise suffisamment de plutonium pour fabriquer un nouveau cœur dans un autre réacteur.
Il faut donc anticiper sur presque… un siècle avant d’obtenir un parc de réacteurs surgénérateurs capable de se renouveler à l’échelle d’un pays comme la France !
Le nucléaire durable
La majorité des réacteurs actuellement exploités commercialement, et encore pour longtemps, dans le monde qui consomment moins de 1 % (0,6%) de l’uranium naturel pour en extraire l’énergie qu’ils contiennent.
Au contraire, les RNR ont la capacité de consommer la quasi-totalité de la ressource, et donc de la multiplier par 100 (!) via un multirecyclage des combustibles « régénérés » grâce au plutonium produit « in situ ».
L’énergie nucléaire sera certainement reconnue au cours de ce siècle dans l’ensemble du monde comme la composante essentielle d’une saine politique énergétique durable.
La croissance de la population du globe ira de pair avec l’augmentation inéluctable de ses besoins en énergie. Cette population atteignait à peine 2 milliards d’individus en 1900 et dépassera probablement une dizaine de milliards en 2050.
La consommation mondiale d’énergie a doublé en 40 ans. Elle représente actuellement environ 170.000 TWh alors qu’elle était de 85.000 TWh en 1985.
Selon l'Agence Internationale de l'énergie (AIE) la part de l'électricité dans la consommation finale mondiale d'énergie passerait de 20% en 2020 à 49% en 2050. La consommation d’électricité pourrait ainsi passer d'environ 25 000 TWh en 2020 à presque 60 000 TWh en 2050.
Comment satisfaire cette demande ?
Le nucléaire pour la paix
Mais cette consommation mondiale d’énergie présente d’énormes disparités. La consommation des pays les plus gourmands est 100 fois plus importante que celle des pays les moins bien pourvus.
Comment notre planète pourrait-elle connaître une paix durable tant que des inégalités aussi énormes ne seront pas aplanies ?
La liste des sources d’énergie utilisables dès à présent ou au cours de ce siècle est simple. Elle comprend les combustibles fossiles (charbon, gaz et pétrole), l’énergie solaire (captée directement ou utilisée par voies détournées telles que l’hydraulique, la biomasse, le vent, etc.), la géothermie, et l’énergie nucléaire de fission.
Cette dernière est la seule qui soit à la fois abondante, pilotable en permanence selon les besoins, sans émissions de CO2, durable (avec les réacteurs surgénérateurs), et capable de produire de l’électricité et de la chaleur.
La possibilité de tirer parti de la fusion nucléaire à des fins énergétiques pour produire de l’électricité est encore trop aléatoire pour être envisagée au cours de ce siècle (et peut-être des siècles suivants…).
Que la combustion des hydrocarbures (charbon, pétrole et gaz) soit responsable du réchauffement climatique, ou non, l’un des rares moyens disponibles pour réduire significativement leur utilisation est de développer massivement l’usage de l’énergie nucléaire. Ne serait-ce que pour cette raison, l’énergie nucléaire se développera à grande échelle dans le monde, tôt ou tard.
Alors, les RNR surgénérateurs, producteurs et consommateurs de leur propre plutonium, reviendront inéluctablement sur le devant de la scène. Ils pourront utiliser complètement l’uranium (et / ou le thorium) disponible sur terre pendant des siècles, et même des millénaires.
Il est donc inadmissible de priver délibérément la France et l’Europe des moyens de préparer cette perspective.
Au lieu de dissiper des dizaines de milliards d’euros dans les éoliennes et les panneaux photovoltaïques, la France serait bien avisée d’arrêter cette gabegie et de se concentrer sur l’essentiel pour l’avenir, à savoir développer les réacteurs nucléaires actuels EPR et préparer activement les futurs surgénérateurs pour le bien de la France et de l’humanité.
TRIBUNE. Face aux enjeux climatiques, des parlementaires de tous bords, du PCF à LR, s’unissent pour appeler à la relance du programme français de réacteurs nucléaires à neutrons rapides, clé de notre indépendance énergétique...
La décennie 2020 sera marquée par la relance du programme nucléaire français après une attente interminable pour toute une filière. Mais cette relance est aussi mondiale, ce qui doit conduire nécessairement à nous poser la question des ressources en combustible et des aspects géostratégiques afférents.
La France se trouve à un carrefour décisif en matière de politique énergétique. L'arrêt des projets Superphénix en 1997 et Astrid en 2019 a marqué une pause dans l'exploration des technologies de réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium (RNR-Na), pourtant porteurs d'espoir pour une gestion durable et innovante de notre énergie nucléaire.
Aujourd'hui, la France dépend toujours fortement de l'énergie nucléaire pour son électricité. Face aux défis climatiques, nous appelons à la relance d'un programme national ambitieux de réacteurs à neutrons rapides, moteur de la transition et de l'indépendance énergétique de notre pays.
Pourquoi relancer un programme de réacteurs à neutrons rapides ?
Ils offrent une voie durable pour utiliser au mieux les ressources en uranium et en plutonium, permettant une utilisation quasi totale du combustible et réduisant ainsi notre dépendance aux importations.
Ces réacteurs de quatrième génération sont alimentés par du plutonium et de l'uranium appauvri, transformant ainsi le plus important du stock des déchets à vie longue en une ressource précieuse. Avec les réserves actuelles en uranium appauvri, estimées à 350 000 tonnes en France selon l'ANDRA (Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs), ils permettent de nous assurer plusieurs siècles d'indépendance énergétique, sans recours aux extractions minières. De plus, ces réacteurs ont la capacité unique de brûler les déchets à vie longue produits par les réacteurs conventionnels, transformant des éléments hautement radioactifs en déchets à vie plus courte et plus facile à gérer. Cela représente une réelle avancée pour la gestion des déchets nucléaires, réduisant les coûts associés au stockage à long terme.
Parmi les différentes options de surgénérateurs, les réacteurs refroidis au sodium sont à ce jour la solution la plus mature, et la France a eu longtemps une position de leader dans ce domaine. Il est urgent de reprendre les travaux de cette filière avant d'être définitivement distancés par les autres nations nucléaires qui en ont bien compris tout l'intérêt.
L'annonce récente entre Framatome, la Japan Atomic Energy Agency (JAEA, équivalent japonais du CEA) et Mitsubishi Heavy Industries d'un projet de démonstration à l'horizon de 2040 est une excellente nouvelle.
Cette relance s'inscrit dans une perspective de long terme, mais les décisions doivent être prises dans des délais resserrés.
Les RNR-Na offrent une source d'énergie décarbonée et durable, indispensable pour atteindre les objectifs de réduction des émissions de gaz à effet de serre et assurer la compétitivité de nos entreprises dans la transition énergétique.
Il est impératif de sanctuariser les ressources en uranium appauvri et en plutonium qui sont la condition nécessaire de cette relance d’un nucléaire durable. Il s’agit d’investir massivement dans la R & D pour simplifier la conception et améliorer les technologies de refroidissement, de fabrication du combustible et de sécurité des RNR-Na. Il s’agit aussi de capitaliser sur 50 ans de recherche, après les programmes Rapsodie, Phénix, Superphénix et Astrid, pour construire un réacteur pilote industriel et les usines de fabrication du combustible associées.
Le moment est venu de dépasser la connaissance académique pour développer un outil industriel et le déployer à l'horizon de 2045, afin d'être en mesure de lancer une filière industrielle à l'horizon 2070, date prévisible des tensions économiques et géopolitiques sur la ressource en uranium. Ce projet doit aussi s'inscrire dans une démarche collaborative entre les institutions françaises et internationales, notamment avec les institutions japonaises et les partenaires industriels (EDF, Orano, Framatome…).
La relance d'un programme de réacteurs à neutrons rapides relève des missions de l'État et ne saurait se contenter d'investissements dans le modèle des start-up, largement sous-dimensionné vis-à-vis de l'enjeu. Elle exige de valoriser et de protéger la propriété industrielle existante qui est issue de plusieurs décennies d'investissement de l'État et de recherches menées tant par les organismes que les industriels de la filière.
Comme le rappelle régulièrement l'Office parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et technologiques (OPECST) et comme l'a montré récemment le rapport d'enquête Shellenberger-Armand visant à établir les raisons de la perte de souveraineté et d'indépendance énergétique de la France, nous avons par deux fois arrêté cet élan sans réelle motivation alors que nous étions en tête de peloton.
Ne refaisons pas, par négligence ou par méconnaissance, la même erreur à un moment stratégique de relance du nucléaire. Nous appelons le gouvernement, les institutions de recherche, l'industrie et les citoyens à soutenir cette initiative cruciale pour l'avenir énergétique de notre nation.
* Yves Bréchet, Membre de l'Académie des sciences et ancien haut-commissaire à l'Énergie atomique
André Chassaigne, Député du Parti communiste, Auteur de la saisine de l'OPECST sur l'arrêt d'ASTRID
Pierre Henriet, Premier vice-président de l'OPECST et député Horizons de la Vendée
Patrick Lederman, Membre de l'Académie des technologies
Stéphane Piednoir, président de l'OPECST et sénateur LR du Maine-et-Loire
L’Académie des technologies a publié son avis le 12 juin 2024 (20 pages) en faveur d’une trajectoire pour le développement d’un nucléaire durable en France. Il fait suite au rapport de l’Académie des sciences de juin 2021, ainsi qu’aux recommandations pour l’avenir de l’énergie nucléaire émises en commun par l’Académie des sciences et par l’Académie des technologies en 2017. Cet article est une synthèse composée essentiellement d’extraits de cet avis, parfois modifiés pour en faciliter la lecture.
Plutonium, mon amour ! (1/3) : neutrons rapides et plutonium, pourquoi ? - Le Monde de l'Energie
https://www.lemondedelenergie.com/plutonium-mon-amour-1-3-neutrons-rapides-pourquoi/2024/03/27/
Pour le nucléaire, la France est dans la position du Moyen-Orient pour le pétrole ou le gaz, à condition de développer des réacteurs rapides « surgénérateurs » au plutonium de quatrième génération. En septembre 2019 le gouvernement décidait d’arrêter le projet ASTRID de prototype de réacteur à neutrons rapides (RNR) alors même qu’une dizaine de projets sont en cours d’étude ou de construction dans le monde. La France avait 20 ans d’avance (trop tôt ?) et risque maintenant de se trouver à la traine.
On donne dans cet article les conditions pour relancer durablement le nucléaire, mais aussi la nécessité de mettre en place une stratégie pour un nucléaire durable. Ces conditions sont d’ordre politique aussi bien qu’organisationnel. Elles exigent de rendre à sa filière son attractivité, de développer un vivier de formations, et de relancer sans attendre une filière à neutrons rapides qui est indispensable pour que le nucléaire soit une solution soutenable dans un monde en tensions géopolitiques fortes.
Naarea, une start-up française, développe un microréacteur nucléaire utilisant des sels fondus. Malgré les nombreux avantages de cette technologie, il reste quelques défis à affronter avant la mise en service...La start-up française Naarea a réalisé « une première mondiale » dans la course aux microréacteurs nucléaires de quatrième génération à neutrons rapides et à sel fondu. C’est un petit pas encourageant pour la France, même si ce n’est pas encore un grand bond pour l’humanité.
Le secret du nucléaire durable : des neutrons " rapides " et du plutonium ! - Le Monde de l'Energie
https://www.lemondedelenergie.com/secret-nucleaire-durable-neutrons-rapides-plutonium/2023/11/23/
La France qui a abandonné les RNR Superphénix en 1998, Phénix en 2010, et le projet de démonstrateur ASTRID en 2019 serait bien inspirée de s’atteler de nouveau à développer industriellement des RNR au plutonium, ces joyaux de la couronne énergétique, ce futur Graal mondial de la fin ce siècle, et c’est même une nécessité morale !
Trois véritables miracles de la nature permettent au génie humain de maitriser l’énergie nucléaire pour produire durablement de l’électricité en abondance. Sans cette triple particularité (ce don de Dieu ?) enfouie au plus profond de la matière, l’énergie nucléaire ne serait contrôlable pour produire de la chaleur et de l’électricité.
Le premier miracle
L'uranium 235 (U235) est le seul élément « fissile » (qui peut fissionner, se casser) naturel restant sur Terre après l'explosion de la supernova qui a donné naissance au système solaire il y a plusieurs milliards d’années. Tous les autres éléments ayant cette propriété ont disparu de la Terre depuis leur création.
Lorsqu’il est percuté par un neutron, le noyau de son atome (qui contient 235 protons et neutrons), il se casse en deux ou trois « morceaux » en libérant de l’énergie
L’U235 représente actuellement 0,7% de l’uranium naturel (abondant sur terre) contenant 99,3% d'un autre uranium légèrement différent : l’uranium 238 (U238). Ce dernier n'est pas fissile mais « fertile » car il peut devenir fissile en absorbant des neutrons au cours des réactions nucléaires.
Répétons-le, c’est le seul élément naturel qui permet de tirer parti de la fantastique réserve d’énergie contenue dans le cœur de la matière.
Sans l’U235, sans cette unique « allumette nucléaire initiale » naturelle encore disponible sur Terre aujourd’hui l’exploitation de l'énergie nucléaire ne serait pas possible car les autres éléments fissiles « artificiels » sont créés à initialement partir de l’U235.
Le deuxième miracle
Lorsque le noyau de l’atome d’U235 se casse (c’est la fission), il libère lui-même plusieurs neutrons (en général 2 ou 3) qui vont aller fissionner d’autres noyaux fissiles, qui eux-mêmes vont produire de l’énergie et d’autres neutrons. Cette réaction en cascade « d’éclatements » successifs est appelée « réaction en chaine ».
Si ce noyau d’U235 n’émettait pas lui-même au moins deux neutrons par éclatement, l’exploitation du nucléaire (fondée sur cette réaction en chaîne) ne serait pas possible.
Mais les réactions en chaine dans la matière se produisent à une vitesse vertigineuse. Ce rythme fulgurant de multiplication des neutrons est recherché, et même volontairement amplifié, dans les bombes nucléaires pour obtenir un effet maximum de chaleur (explosion) en un minimum de temps, comme la poudre noire dans une cartouche de fusil.
Les deux premiers miracles ne permettraient donc seulement que des réactions explosives… sans un troisième miracle.
Le troisième miracle
Les noyaux de l’U235 absorbent et conserve parfois le neutron incident pendant « un certain temps » avant de se briser (et d’éjecter également 2 ou 3 neutrons). Et certains nouveaux noyaux issus de la fission émettent également des neutrons avec « un certain retard » (jusqu’à plusieurs minutes).
Dans un réacteur nucléaire, ce retard providentiel permet de réguler en permanence la réaction en chaine, et donc de contrôler la chaleur qui produira l'électricité.
Sans ces « neutrons retardés » (troisième don de Dieu) la maîtrise de la réaction nucléaire dans un réacteur ne serait pas possible pour produire de l’électricité au bénéfice de l’humanité.
Il faut noter que, malgré sa difficulté à fissionner, l’U238 produit tout de même un tiers de la chaleur dans les réacteurs actuels en se transformant auparavant en plutonium 239 (Pu239) fissile par l’absorption d’un neutron grâce à la fission initiale de l'U235.
Un cadeau de l’Univers (de Dieu ?)
La vie de certaines étoiles se termine parfois par une gigantesque explosion appelée supernova.
Ainsi, la nébuleuse du Crabe dans notre galaxie, par exemple, est le reste d'une supernova qui a été observée sur Terre en 1054 par des astronomes chinois.
Ces phénomènes gigantesques produisent des éléments tels que le fer, le platine, l'or, et l'uranium qui ensemencent l'espace galactique. Ces « poussières d'étoiles » s’agrègent ensuite avec le gaz interstellaire pour former de nouveaux systèmes solaires et des planètes, comme notre Terre.
Certaines matières radioactives issues de ces transformations naturelles ont disparu avec le temps. D’autres sont toujours présentes en grande quantité dans la croûte terrestre. Ils participent de manière prépondérante (83%) à la géothermie de notre planète (notamment le thorium et l'uranium pour respectivement 44% et 39%). Ce sont les deux seuls éléments naturels utilisables sur terre pour produire de l'énergie nucléaire... en utilisant l’allumette initiale U235.
En effet, il n’existe qu’un seul élément naturel fissible sur terre, c’est l’uranium 235 présent en faible quantité (0,7%) dans l’uranium naturel composé essentiellement (98,3%) d’uranium 238.
Dans les réacteurs nucléaires, d’autres éléments fissiles apparaissent ensuite, tels que du plutonium 239 (Pu 239 si le combustible est l’uranium 238), ou de l’uranium 233 (U233 si le combustible est du thorium).
Ces derniers peuvent aussi à leur tour jouer ce rôle « d’allumette » comme l’U235 et engendrer de la chaleur et de l’électricité pendant des millénaires grâce aux réacteurs « surgénérateurs », dont certains fonctionnent déjà et d’autres sont en préparation.
Ces derniers utilisent les couples (Pu239-U238) et (U233-Th232) comme combustibles et succèderont probablement aux réacteurs actuels au siècle suivant.
Mais il ne faut pas épuiser l’unique allumette initiale (U235) auparavant !
Ces réacteurs surgénérateurs « durables », dits de quatrième génération, utilisent 100 fois mieux l’uranium naturel (abondant) et le thorium (encore plus abondant). Les réserves mondiales de combustibles nucléaires sont de plusieurs milliers d’années pour ce type de réacteurs.
L’uranium est aujourd’hui sous utilisé
En France, plus de 300.000 tonnes d’U238 sont déjà stockées. Ce stock constitue une réserve de… 3000 ans (trois mille ans) sur notre sol.
En effet, une quantité d’U238 d’environ 100 tonnes par an serait suffisante pour produire l’électricité nécessaire à notre consommation nationale dans des surgénérateurs.
Aujourd'hui (octobre 2023), 58 réacteurs nucléaires sont en construction dans le monde, et les 412 en fonctionnement utilisent moins de 1% (0,6%) du contenu énergétique de l’uranium naturel.
En France, ce taux d’utilisation peut atteindre 0,8 % en recyclant une fois les matières valorisables (uranium et plutonium) encore présentes dans les combustibles usés.
Donc plus de 99% du « combustible uranium » n’est pas encore utilisé aujourd’hui… mais le sera demain dans les surgénérateurs qui, en plus de fabriquer des éléments fissiles, ont deux autres avantages :
1) ils permettent d’utiliser le plutonium fissile issu du retraitement des combustibles usés des centrales nucléaires en fonctionnement, ou du démantèlement des armes nucléaires, ce qui économise l'utilisation de l'U235,
2) ils produisent moins de déchets pour une même énergie produite.
Une énergie durable à l'échelle humaine
Demain, nos enfants ne manqueront pas d'énergie nucléaire propre (la production de déchets est maîtrisée et sera confinée de manière sûre et durable) pour produire l'électricité décarbonée nécessaire à leur qualité de vie (chauffage, industries, transports, …) pendant des milliers d’années sans utiliser de combustibles fossiles.
Ce triple « don de Dieu » contenu dans la nature contribuera de plus en plus au confort de l’humanité. Il procurera aux hommes qui le voudront (et qui le pourront) une meilleure qualité de vie grâce à une production d’électricité propre, décarbonée, abondante, bon marché, et durable pour le plus grand bien de notre planète.
https://www.economiematin.fr/energie-nucleaire-uranium-miracle-fission-gay
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L’urgence du nucléaire durable...Physicienne nucléaire et ancienne directrice du cabinet du haut-commissaire à l’énergie atomique, Claire Kerboul a démissionné du CEA par opposition à l’arrêt du programme Astrid 1. Retrouvant sa liberté de parole, elle publie, sous forme de manifeste, L’Urgence du nucléaire durable.
Vous comprenez pourquoi politiquement, les RNR sont une ligne rouge infranchissable pour les anti-nucléaires. Cela revient à projeter le parc nucléaire sur le très long terme, ce qui est une hérésie pour eux, bien plus que la prolongation du parc existant.
Du coup, construire un RNR et fermer le cycle du combustible nucléaire est une vision long terme, voire très long terme, et cela n'a sa place que dans un mix électrique où on projette le nucléaire à ces horizons de temps
Il faut bien voir une chose : les RNR sont plus compliqués et plus chers que les réacteurs classiques à neutrons lents. Ils ont toutefois beaucoup de co-bénéfices sur la gestion des déchets et l'approvisionnement en combustible local
Les co-bénéfices des RNR sont toutefois mal valorisés. Quand le prix du combustible augmente, il est plus simple et rapide d'étendre une mine existante plutôt que de se lancer dans un RNR Pour les déchets, la perspective peut parfois sembler lointaine
Je reçois plusieurs messages à propos de Superphénix donc réponse collective ici : oui, en 1997, la France était clairement le pays le plus avancé du monde (et de loin) sur les RNR. La décision d'arrêter le projet a été une erreur lourde de conséquences
Je pense qu'il faut fermer le cycle du combustible et donc avoir des RNR. Mais il ne faut pas fantasmer notre avance ou les raisons de l'arrêt de ce projet. La recherche doit continuer. Ce n'était probablement pas le meilleur moment pour lancer un démonstrateur à 5 Md€.
Quoiqu'on en pense, non, la France n'était pas le pays le plus avancé sur les RNR. La Russie l'est, ce qui est peut-être une invitation à ne pas la laisser seule sur ce créneau
5 Md€ pour un démonstrateur, alors qu'EDF souhaite lancer 6 chantiers EPR sans avoir encore fini Flamanville et que le CEA peine à finir le réacteur Jules Horowitz, cela faisait un peu cher. D'autant plus que d'autres technologies de surgénérateurs sont à étudier
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Le nucléaire durable de quatrième génération : une nécessité morale....Le nucléaire actuel n’est pas durable. Le développement du nucléaire durable de quatrième génération pour fournir à la France l’énergie dont elle a besoin, en économisant la ressource, reste à mettre en œuvre. Et bien que les échéances paraissent encore lointaines à certains décideurs, c’est une nécessité morale urgente au regard des futures générations pour ne pas épuiser, au cours de ce siècle, le seul élément fissile sur Terre, l’uranium 235.
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Électricité : vous avez dit " souveraineté nationale " ?
https://www.contrepoints.org/2023/03/26/453172-electricite-vous-avez-dit-souverainete-nationale
Le développement progressif d’un parc de réacteurs surgénérateurs de quatrième génération permettrait de valoriser les plus de 350 000 tonnes d’uranium (appauvri ou sous d’autres formes) actuellement stockées en France. Cette filière rendrait le pays électriquement indépendant de l’approvisionnement en uranium naturel et produirait donc moins de déchets miniers