L’histoire du nucléaire en bref
L’histoire du déploiement du nucléaire dans le monde remonte à la première moitié du XXe siècle et est marquée par des avancées scientifiques, technologiques et politiques. Le développement du nucléaire s’est produit en plusieurs étapes clés, depuis la découverte de la radioactivité jusqu’à la construction de réacteurs nucléaires pour la production d’électricité.
Découverte de la radioactivité (1896) et Émergence de la physique nucléaire (1930-1940)
L’histoire du nucléaire commence avec la découverte de la radioactivité par le scientifique français Henri Becquerel en 1896. Par la suite, Marie Curie et Pierre Curie ont approfondi les recherches sur les éléments radioactifs, découvrant notamment le radium et le polonium.
Au début des années 1930, les scientifiques ont commencé à étudier le noyau atomique et les réactions nucléaires. En 1932, James Chadwick découvre le neutron, une particule sans charge électrique présente dans le noyau atomique. En 1938, les chimistes allemands Otto Hahn et Fritz Strassmann découvrent la fission nucléaire, un processus par lequel un noyau atomique lourd se divise en deux noyaux plus légers, libérant une grande quantité d’énergie.
Projet Manhattan et bombe atomique (1942-1945)
En réponse à la menace d’une bombe atomique allemande pendant la Seconde Guerre mondiale, les États-Unis lancent le Projet Manhattan, un programme secret visant à construire une arme nucléaire. En 1942, Enrico Fermi et son équipe réussissent à réaliser la première réaction nucléaire en chaîne contrôlée à l’université de Chicago. En 1945, les États-Unis mettent au point et utilisent la bombe atomique sur les villes japonaises d’Hiroshima et Nagasaki, mettant fin à la guerre et inaugurant l’ère nucléaire.
Après la Seconde Guerre mondiale, la course aux armements entre les États-Unis et l’Union soviétique débute, avec la construction d’armes nucléaires de plus en plus puissantes. En 1949, l’Union soviétique réalise son premier essai nucléaire, suivi par le Royaume-Uni en 1952, la France en 1960 et la Chine en 1964. Ces cinq pays deviennent les puissances nucléaires officielles reconnues par le Traité de non-prolifération nucléaire (TNP) de 1968.
L’avènement de l’énergie nucléaire civile (1950-1970)
Parallèlement à la course aux armements, les gouvernements et les scientifiques se tournent vers l’exploitation de l’énergie nucléaire à des fins pacifiques. En 1951, le réacteur expérimental EBR-1 aux États-Unis produit la première électricité d’origine nucléaire. En 1954, l’Union soviétique met en service la première centrale nucléaire civile au monde à Obninsk, près de Moscou. En 1956, le Royaume-Uni inaugure la centrale nucléaire de Calder Hall, la première centrale nucléaire à des fins commerciales.
Au cours des années 1960 et 1970, l’énergie nucléaire se développe rapidement dans plusieurs pays, notamment les États-Unis, la France, le Japon, l’Allemagne de l’Ouest et le Royaume-Uni. La France, en particulier, mise massivement sur l’énergie nucléaire, qui devient la principale source d’électricité du pays.
Accidents nucléaires et débats sur la sûreté (1979-1986)
L’accident de la centrale nucléaire de Three Mile Island aux États-Unis en 1979 soulève des questions sur la sûreté des installations nucléaires. Cet événement, suivi de l’accident de Tchernobyl en 1986 – la plus grave catastrophe nucléaire de l’histoire – entraîne un ralentissement du développement de l’énergie nucléaire et une réévaluation des normes de sécurité.
Catastrophe de Fukushima (2011)
L’accident de la centrale nucléaire de Fukushima au Japon en 2011, provoqué par un séisme et un tsunami, ravive les débats sur la sécurité et la viabilité de l’énergie nucléaire. Suite à cet accident, plusieurs pays, dont l’Allemagne et la Suisse, décident de réduire progressivement leur dépendance au nucléaire et d’accélérer le développement des énergies renouvelables.
Le déploiement du nucléaire dans le monde
Aujourd’hui, l’énergie nucléaire représente environ 10 % de la production d’électricité, sur 32 pays, dans le monde. Ceux l’utilisant le plus sont :
- États-Unis : 94 718 GW
- France : 61 370 GW
- Chine : 53 170 GW
- Russie : 27 727 GW
- Corée du Sud : 24 489 GW
- Japon : 16 321 GW
- Canada : 13 624 GW
- Ukraine : 13 107 GW
C’est en France qu’il a la plus grand place, représentant plus de 70% de la production d’électricité.
Néanmoins, il est présent dans de nombreux autres pays :
- Espagne : 7 121 GW
- Suède : 6 935 GW
- Inde : 6 795 GW
- Royaume-Uni : 5 883 GW
- Finlande : 4 394 GW
- Émirats arabes unis : 4 107 GW
- Allemagne : 4 055 GW
- République tchèque : 3 934 GW
- Belgique : 3 928 GW
- Pakistan : 3 262 GW
- Suisse : 2 973 GW
- Slovaquie : 2 308 GW
- Bulgarie : 2 006 GW
- Hongrie : 1 916 GW
- Brésil : 1 884 GW
- Afrique du Sud : 1 854 GW
- Argentine : 1 641 GW
- Mexique : 1 552 GW
- Roumanie : 1 300 GW
- Biélorussie : 1 110 GW
- Iran : 915 GW
- Slovénie : 688 GW
- Pays-Bas : 482 GW
- Arménie : 448 GW
Ces données sont issues de: https://pris.iaea.org/PRIS/WorldStatistics/OperationalReactorsByCountry.aspx (03/2023) et de Wikipedia
Les projets de centrales nucléaires
Au-delà de cette production existante, il y a de nombreux projets de centrales nucléaires, dont nous vous proposons un inventaire ci-contre.
On note la montée en puissance de la Chine, qui représente un tiers de la capacité de production en cours d’installation. On peut également noter:
- Inde : L’Inde prévoit également d’augmenter sa capacité de production nucléaire avec environ 7 réacteurs en construction. Les projets indiens comprennent principalement des réacteurs à eau lourde pressurisée (PHWR) de conception nationale, mais aussi des réacteurs à eau pressurisée (REP) en collaboration avec la Russie.
- Russie : La Russie construit actuellement environ 5 réacteurs nucléaires pour renforcer sa capacité de production d’électricité. Les projets comprennent des réacteurs à eau pressurisée (REP) et des réacteurs à neutrons rapides (RNR).
- Émirats arabes unis : Les Émirats arabes unis (EAU) sont en train de construire leur première centrale nucléaire, le projet de Barakah, qui comprend quatre réacteurs à eau pressurisée (REP) de conception sud-coréenne.
- La Turquie travaille sur son premier projet de centrale nucléaire, la centrale d’Akkuyu, qui comprendra quatre réacteurs à eau pressurisée (REP) de conception russe.
- Sans que cela soit décidé définitivement, la France envisage de créer une nouvelle flotte de centrales nucléaires pour répondre à l’augmentation de demande d’électricité.
La Roumanie devrait également développer de nouveaux projets bientôt.
Maintenant se développent de plus en plus de projets de centrales de 3e génération, ainsi que de petits réacteurs modulaires.
| Pays | MW | Nb Réacteurs |
|---|---|---|
| Argentine | 25 | 1 |
| Bangladesh | 2 160 | 2 |
| Biélorussie | 1 110 | 1 |
| Brésil | 1 340 | 1 |
| Chine | 19 805 | 19 |
| Égypte | 2 388 | 2 |
| France | 1 630 | 1 |
| Inde | 6 028 | 8 |
| Iran, République islamique d’ | 974 | 1 |
| Japon | 2 653 | 2 |
| Corée du Sud | 4 020 | 3 |
| Russie | 3 809 | 4 |
| Slovaquie | 440 | 1 |
| Turquie | 4 456 | 4 |
| Ukraine | 2 070 | 2 |
| Émirats arabes unis | 1 345 | 1 |
| Royaume-Uni | 3 260 | 2 |
| États-Unis d’Amérique | 2 234 | 2 |
| Total | 59747 | 57 |
Les centrales de 3e génération
En parlant de projets, il faut parler du développement des centrales de 3e génération, dont les premières sont mises en ligne ces dernières années.
L’EPR de taishan
- https://www.francetvinfo.fr/monde/chine/chine-une-fuite-dans-un-reacteur-nucleaire-de-l-epr-de-taishan-construit-par-edf_4663739.html
- https://www.marianne.net/monde/asie/fuite-a-la-centrale-nucleaire-de-taishan-un-emballement-parce-que-cest-un-epr-en-chine
Installations de production de combustible nucléaire
Uranium enrichi
Les capacités d’enrichissement de l’uranium sont essentiellement (>95%) réparties entre 4 acteurs: le russe Rosatom, le français Orano, Urenco et le chinois CNNC.
Il y a eu pendant longtemps (1952-2013) une puissante usine d’enrichissement à Paducah, aux États-Unis, dans le Kentucky, pouvant enrichir jusque 11 millions de SWU par an. Néanmoins, elle a été fermée en 2013. Aux États-Unis, l’uranium est maintenant enrichi dans une installation Urenco à Eunice (Nouveau-Mexique), qui produit 4,9 millions SWU/an, et importe le reste ( la consommation totale avoisinne 15M SWU/an). Il y a également une installation à Honeywell Metropolis (MTW), dont la production a été mise en pause par le faible cout de l’uranium enrichi.
Une installation est en construction à Piketon, une usine à Rokkasho au Japon est en travaux et devrait atteindre 1,5M SWU et l’usine française Georges-Besse 2 est en cours d’augmentation de capacité (+30%). Le projet Eagle Rock d’Orano aux États-Unis a été définitivement avorté en 2018.
Si on retient l’estimation de 2 400 kWh par UTS et la production globale de 66 millions SWU, l’enrichissement de l’uranium consommerait 158 400 GWh/an.
| Entreprise | Sites de production | Capacité (kt SWU) |
|---|---|---|
| Rosatom | Cité atomique d’Angarsk, Novouralsk, Zelenogorsk, Seversk (Russie) | 27,7 |
| Orano (ex-Areva) | Usine Georges-Besse II (France) | 7,5 |
| Urenco | Capenhurst (Royaume-Uni, 8M), Gronau (Allemagne 4,5M), Almelo (Pays-Bas, 6,2M), Eunice (Nouveau-Mexique, États-Unis, 4,7M) | 13,7 (18,1 en 2023) |
| CNNC | Hanzhun & Lanzhou (Chine) | 6,3 |
S’agissant de l’uranium de retraitement, issu du mono-recyclage de combustible usagé, il peut être enrichi dans une structure « classique ». Néanmoins, on ne le mélange pas avec de l’uranium naturel, ce qui peut poser des contraintes.
HALEU
TRISO
- L’Agence internationale de l’énergie atomique (AIEA) : https://www.iaea.org/
- L’Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE) : https://www.oecd.org/fr/nucleaire/
- Le World Nuclear Association (WNA) : https://www.world-nuclear.org/
- L’Administration de l’information sur l’énergie (EIA) des États-Unis : https://www.eia.gov/nuclear/
- Le site web de l’Agence pour l’énergie nucléaire (NEA) de l’OCDE : https://www.oecd-nea.org/
- Le site web de l’Association mondiale de l’énergie nucléaire (WANO) : https://www.wano.org/
- https://www.iaea.org/fr/newscenter/news/en-temps-de-covid-19-le-nucleaire-reste-une-source-denergie-fiable-et-adaptable-en-france-comme-dans-le-reste-du-monde
- https://www.forumnucleaire.be/theme/dans-le-monde