L'AVENIR DU NUCLEAIRE

20 ans après l'accident de Tchernobyl, assurément, la question divise toujours autant. Mais dans les faits, la filière, souvent décriée, a de nouveau le vent en poupe. En témoigne le gigantesque projet Iter . Du coup, nos chercheurs sont sur tous les fronts. Leur credo ? Mettre au point des réacteurs plus puissants mais surtout plus propres et plus sûrs, et résoudre l'épineux problème des déchets nucléaires. Avec en point de mire un nouveau projet de loi en matière de gestion des déchets radioactifs. L'occasion pour Le journal du CNRS de faire le point sur l'énergie en forme du moment.

1°) Énergie nucléaire : a-t-on vraiment le choix ?

Nucléaire, le retour. On disait la filière moribonde, condamnée à disparaître à plus ou moins long terme. Plusieurs pays européens, comme l'Allemagne, n'ont-ils pas enclenché un processus de désengagement du nucléaire ? Mais ça n'a pas été le cas partout. Et après quinze ans de réflexion, de recherche et de débats parfois houleux sur les questions de production, de sécurité et d'environnement, l'on constate que, tel le phénix - à défaut de Superphénix -, l'utilisation civile de l'énergie nucléaire semble à nouveau promise à un grand avenir.

La France, après la Finlande, a ainsi décidé d'implanter sur son sol le représentant d'un nouveau type de réacteur, baptisé EPR (European Pressurized Reactor), qui pourrait s'imposer au sein du parc nucléaire pour les soixante prochaines années. De leur côté, le Royaume-Uni et les États-Unis réfléchissent à un retour massif du nucléaire dans leur politique énergétique. Sans compter la Chine et la Russie. Comment expliquer ce regain d'intérêt ? « Le nucléaire, répond le physicien Jean-Marie Loiseaux, est aujourd'hui une énergie susceptible de combler une part significative du déficit énergétique qui apparaîtra d'ici à 2050. » 

2°) Centrales du futur : évolutions et révolutions

Les dix années à venir seront passionnantes pour la filière nucléaire, s'exclame Sylvain David, chargé de recherche à l'Institut de physique nucléaire d'Orsay (IPN). Pour l'instant on en est encore aux polémiques sur son avenir, mais bientôt, les vraies décisions politiques et technologiques devront être prises. En effet, en France, le parc de centrales nucléaires en fonctionnement va décroître à partir de 2020 et il faut d'ores et déjà prévoir son renouvellement. La communauté scientifique y travaille d'arrache-pied, tout en ayant à l'esprit les différents scénarios énergétiques possibles pour les décennies à venir : quels seront les besoins ? Le nucléaire va-t-il se développer dans les pays émergents ? Où en seront les cours de l' uranium? Ces paramètres contraignent énormément le développement des nouveaux réacteurs nucléaires qui, ne l'oublions pas, doivent aussi être rentables.

1 - La 3e génération en marche

Ce ne sont pas moins de 19 centrales qui arriveront en fin de vie entre 2020 et 2030 . Les réacteurs dits de 3e génération prendront alors la relève, du moins partiellement. Les EPR, fruits d'un programme de recherche et développement (R&D) franco-allemand, font partie de ces nouveaux réacteurs. D'une puissance électrique de l'ordre de 1,6 GWe, ils s'inspirent des réacteurs N4 français et Konvoi allemands. Le premier de ces réacteurs est déjà en construction en Finlande. Le site de Flamanville (Manche) accueillera le premier EPR français, pionnier d'une éventuelle série. Ce passage de la deuxième à la troisième génération représente-t-il une vraie rupture technologique ? « Pas vraiment ! L'EPR est du même type que les centrales actuelles. Il s'agit d'un réacteur à eau pressurisée, utilisant l'énergie dégagée par la fission des noyaux d'uranium 235. Il y a, ceci dit, beaucoup d'améliorations, notamment au niveau de la sécurité », explique Sylvain David.

Construits sur un socle en béton de six mètres d'épaisseur et protégés par une double enceinte, elle aussi en béton, les EPR résisteraient, d'après les constructeurs, à un fort séisme ou à la chute d'un avion militaire. De plus, ces centrales disposeront de quatre systèmes indépendants pour assurer le refroidissement d'urgence du cour. Les calculs de sûreté montrent que la probabilité pour qu'un accident majeur conduise à un rejet significatif de radioactivité dans l'atmosphère est dix fois plus faible avec les EPR qu'avec les réacteurs actuels. Par ailleurs, comparés à ces derniers, les EPR consommeront 17 % de combustible en moins et réduiront de 15 % la production de déchets radioactifs à vie longue.

Néanmoins, tous ces réacteurs ne consomment que l'uranium 235, qui représente à peine 0,7 % de l'élément chimique uranium, l'essentiel étant constitué par l'isotope 238, non fissile. Or, si le nucléaire civil se développe de façon importante dans le monde, se posera très crûment le problème des ressources en uranium. « Si la filière nucléaire reste au même niveau de développement qu'aujourd'hui, il y a des réserves d'uranium pour environ trois cents ans. Évidemment, si la demande en énergie nucléaire décuple, cela ne nous donne plus que quelques décennies », analyse Sylvain David. La solution viendrait alors de la 4e génération de réacteurs, qui contrairement aux antérieures, utilisera tout le combustible nucléaire.

3°) Des déchets nucléaires sous haute surveillance

Deux mille six, année charnière pour les déchets nucléaires : c'est la date anniversaire de la loi Bataille. Votée le 30 décembre 1991, elle marquait le lancement, pour quinze ans, d'importantes recherches sur la gestion de ces déchets. Au printemps, le gouvernement va soumettre au Parlement un projet de loi qui fixera les orientations retenues, en s'appuyant, entre autres, sur ces évaluations scientifiques. Le CNRS y a largement pris part, notamment en mettant en place, avec l'aide de toute la communauté académique, le programme interdisciplinaire Pace (Programme sur l'aval du cycle électronucléaire).

Son but : participer à l'évaluation et à l'amélioration, du point de vue de la sûreté et de l'efficacité, des techniques de gestion des déchets proposées par la loi. Il s'agit de la séparation et de la transmutation , du stockage en milieu géologique profond (à - 500 mètres environ) et de l'entreposage de longue durée (stockage en surface ou subsurface). « Cinq groupements de recherche (GDR) ont été créés pour étudier le devenir des déchets de haute activité et à vie longue, rapporte Hubert Doubre, coordonnateur de Pace. Ce sont en effet ceux qui soulèvent le plus de problèmes puisqu'ils sont fortement radioactifs et, de plus, sur de très longues durées. Ils renferment des actinides mineurs et des produits de fission dont la durée de vie peut même atteindre le million d'années. Actuellement, à l'usine de retraitement de La Hague où ils sont extraits des combustibles usés des réacteurs, ces déchets sont vitrifiés avec les produits de fission à vie courte, déchets très abondants, mais dont la radioactivité s'éteint en quelques centaines d'années. Puisque le danger associé à chaque type de déchet est différent, il serait souhaitable de les traiter séparément. » Et c'est bien là l'enjeu des recherches. Pour les actinides mineurs, il s'agit d'étudier des méthodes de séparation de ces éléments entre eux et des modes de transmutation qui les transformeraient en éléments à durée de vie beaucoup plus courte. Mais aussi d'étudier les conditions de stockage d'autres déchets comme les produits de fission à vie courte. Étape par étape, retour sur ces recherches capitales.

Source : Le Journal du CNRS (13/05/2006)

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