L’énergie nucléaire en France: histoire et perspectives

La France est l’un des principaux producteurs et consommateurs d’énergie nucléaire au monde. Le pays tire son électricité de diverses sources, dont les combustibles fossiles, l’énergie nucléaire et les énergies renouvelables. En 2020, la répartition de la production d’électricité était la suivante : 70,6% d’énergie nucléaire, 18,3% d’énergies renouvelables (hydroélectricité, éolien, solaire et autres) et 10,1% de combustibles fossiles [1]. Cet article se concentre sur la production d’énergie nucléaire en France, en présentant son histoire, les technologies de réacteurs utilisées et les projets de centrales et de réacteurs novateurs en cours de développement.

Les projets de centrales et de réacteurs novateurs en cours de développement, tels que les EPR, les RMA et les RNR, montrent l’engagement de la France envers l’innovation dans le secteur nucléaire. Ces technologies prometteuses pourraient jouer un rôle crucial dans la diversification du bouquet énergétique français et la réduction de l’empreinte carbone du pays.

Histoire de la production d’énergie nucléaire en France

L’histoire du nucléaire en France commence à la fin des années 1940, lorsque le gouvernement français a commencé à investir dans la recherche nucléaire. Le but initial était d’utiliser l’énergie nucléaire pour la production d’électricité, mais la France a également développé une industrie nucléaire militaire importante. Au fil des décennies, la France est devenue l’un des leaders mondiaux de l’énergie nucléaire, avec plus de 50 réacteurs nucléaires en activité. Dans cet article, nous allons examiner les principaux événements, les découvertes scientifiques et les développements technologiques qui ont marqué l’industrie nucléaire française.

Découvertes scientifiques et rôle de la France

La découverte de la fission nucléaire est un événement clé dans l’histoire de l’énergie nucléaire. Cette découverte a été faite en 1938 par les physiciens allemands Otto Hahn et Fritz Strassmann, et confirmée par Lise Meitner et Otto Frisch. En 1945, la première bombe atomique a été développée et utilisée par les États-Unis pour mettre fin à la Seconde Guerre mondiale.

Après la guerre, la France a commencé à investir dans la recherche nucléaire, principalement pour des raisons militaires. En 1948, le Commissariat à l’énergie atomique (CEA) a été créé pour superviser la recherche nucléaire en France. Sous la direction de Frédéric Joliot-Curie, le CEA a joué un rôle important dans la découverte de la radioactivité artificielle et a travaillé sur le développement de la bombe atomique française.

Développements technologiques

La première centrale nucléaire française, la centrale de Marcoule, a été mise en service en 1956. Elle utilisait le réacteur nucléaire ZOE, qui était de première génération. Les réacteurs de première génération étaient des réacteurs à eau légère qui utilisaient de l’uranium naturel comme combustible et de l’eau ordinaire comme modérateur et liquide de refroidissement.

Au cours des années 1960 et 1970, la France a connu une croissance rapide de son industrie nucléaire. Elle a construit des réacteurs de deuxième génération, tels que le réacteur à eau pressurisée (REP), qui était plus efficace et plus sûr que les réacteurs de première génération. Les réacteurs REP sont encore largement utilisés aujourd’hui en France.

Les années 70, le plan Messmer et le déploiement du nucléaire en France

Le Plan Messmer, nommé d’après le Premier ministre français de l’époque, Pierre Messmer, était un plan de développement énergétique adopté en 1974 en réponse à la crise pétrolière de l’époque. Le plan prévoyait une forte augmentation de la production d’énergie nucléaire en France pour réduire la dépendance du pays aux importations de pétrole. Le plan Messmer a conduit à la construction de nombreuses centrales nucléaires en France, avec un objectif initial de construire 13 réacteurs par an. Au total, 56 réacteurs ont été construits en France, ce qui en fait l’un des plus grands producteurs d’énergie nucléaire au monde.

Technologies de réacteurs nucléaires utilisées en France

La majorité des réacteurs nucléaires en activité en France sont des réacteurs à eau pressurisée (REP) [4]. Ces réacteurs de deuxième génération utilisent de l’uranium enrichi comme combustible et de l’eau comme modérateur et caloporteur.

Dans un REP, l’eau est maintenue sous haute pression pour éviter qu’elle ne se transforme en vapeur. La chaleur produite par la fission nucléaire est transférée à un circuit secondaire par l’intermédiaire d’un générateur de vapeur, où elle est convertie en vapeur pour actionner une turbine et générer de l’électricité.

III. Projets de centrales et de réacteurs novateurs en France

La France investit dans le développement de technologies de réacteurs nucléaires de troisième et quatrième génération pour améliorer la sécurité, l’efficacité et la durabilité de la production d’énergie nucléaire. Voici quelques projets notables :

  1. Réacteurs à eau pressurisée européens (EPR) : Ces réacteurs de troisième génération sont conçus pour être plus sûrs et plus efficaces que les REP traditionnels. EDF et Framatome développent l’EPR, avec une capacité de 1 600 mégawatts électriques (MWe) [5]. L’EPR de Flamanville 3, actuellement en construction en Normandie, devrait être mis en service en 2023 [6]. De plus, la centrale nucléaire de Hinkley Point C au Royaume-Uni, exploitée par EDF, prévoit également l’installation de deux réacteurs EPR [7].
  2. Réacteurs modulaires avancés (RMA) : Les RMA sont des réacteurs nucléaires de petite taille (inférieurs à 300 MWe) conçus pour être flexibles, sûrs et économiques. TechnicAtome, une entreprise française, développe le réacteur Nuward en collaboration avec Naval Group, un projet de RMA de 50 à 300 MWe qui utilise l’eau légère comme modérateur et caloporteur [8]. Le projet est actuellement en phase de conception, avec une construction prévue à partir de 2030 [9].
  3. Réacteurs à neutrons rapides (RNR) : Les RNR sont des réacteurs de quatrième génération conçus pour utiliser plus efficacement le combustible nucléaire et réduire la quantité de déchets radioactifs. Le réacteur à neutrons rapides refroidi au sodium (RNR-Na) ASTRID, développé par le CEA (Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives), vise à démontrer la viabilité de cette technologie pour la gestion des déchets nucléaires et la production d’électricité [10]. Le projet ASTRID a été arrêté en 2019, mais les recherches sur les RNR se poursuivent en France et à l’international [11].

Les réacteurs français

  • 1956 – Marcoule (ZOE) – UNGG – 1968
  • 1963 – Chinon A1 – UNGG – 1973
  • 1969 – Saint-Laurent-des-Eaux A1 – REP – 1990
  • 1971 – Chinon B1 – UNGG – 1979
  • 1971 – Saint-Laurent-des-Eaux A2 – REP – 2016
  • 1972 – Bugey 1 – REP
  • 1974 – Brennilis – UNGG – 1985
  • 1977 – Fessenheim 1 – REP – 2020
  • 1978 – Bugey 2 – REP
  • 1980 – Dampierre 1 – REP
  • 1980 – Gravelines B1 – REP
  • 1980 – Flamanville 1 – REP
  • 1982 – Saint-Alban 1 – REP
  • 1983 – Chooz A1 – REP – 1991
  • 1983 – Saint-Laurent-des-Eaux B2 – REP
  • 1984 – Chooz A2 – REP
  • 1985 – Paluel 2 – REP
  • 1985 – Belleville 2 – REP
  • 1985 – Nogent 2 – REP
  • 1985 – Cattenom 1 – REP
  • 1986 – Paluel 3 – REP
  • 1986 – Belleville 3 – REP
  • 1987 – Cattenom 2 – REP
  • 1987 – Flamanville 2 – REP
  • 1988 – Nogent 1 – REP
  • 1988 – Civaux 1 – REP
  • 1989 – Gravelines B2 – REP
  • 1990 – Saint-Laurent-des-Eaux B1 – REP – 2016
  • 1991 – Cattenom 3 – REP
  • 1992 – Nogent 3 – REP
  • 1992 – Paluel 1 – REP
  • 1992 – Belleville 1 – REP
  • 1993 – Golfech 1 – REP
  • 1994 – Chooz B1 – REP
  • 1995 – Civaux 2 – REP
  • 1996 – Tricastin 2 – REP
  • 1997 – Cruas 1 – REP
  • 1997 – Penly 1 – REP
  • 1998 – Tricastin 1 – REP
  • 2000 – Chinon B2 – REP
  • 2000 – Cattenom 4 – REP
  • 2000 – Saint-Alban 2 – REP
  • 2002 – Chooz B2 – REP
  • 2002 – Flamanville 3 – EPR – En construction
  • 2003 – Golfech 2 – REP
  • 2004 – Nogent 4 – REP
  • 2005 – Belleville 4 – REP
  • 2006 – Gravelines B3 – REP
  • 2007 – Cattenom
  • 2008 – Penly 2 – REP
  • 2011 – Cruas 2 – REP
  • 2011 – Tricastin 3 – REP
Mise en serviceNom du réacteurTechnologieStatutCentraleMW
1959-04-22G-2 (MARCOULE)GCRArrêt d’exploitationMARCOULE39
1960-04-04G-3 (MARCOULE)GCRArrêt d’exploitationMARCOULE40
1963-06-14CHINON A-1GCRArrêt d’exploitationAVOINE70
1965-02-24CHINON A-2GCRArrêt d’exploitationAVOINE180
1966-08-04CHINON A-3GCRArrêt d’exploitationAVOINE360
1967-04-03CHOOZ-A (ARDENNES)PWRArrêt d’exploitationCHOOZ305
1967-07-09EL-4 (MONTS D’ARREE)HWGCRArrêt d’exploitationBRENNILIS70
1969-03-14ST. LAURENT A-1GCRArrêt d’exploitationST. LAURENT DES EAUX390
1971-08-09ST. LAURENT A-2GCRArrêt d’exploitationST. LAURENT DES EAUX465
1972-04-15BUGEY-1GCRArrêt d’exploitationST.VULBAS540
1973-12-13PHENIXFBRArrêt d’exploitationMARCOULE130
1977-04-06FESSENHEIM-1PWRArrêt d’exploitationFESSENHEIM880
1977-10-07FESSENHEIM-2PWRArrêt d’exploitationFESSENHEIM880
1978-05-10BUGEY-2PWRST.VULBAS910
1978-09-21BUGEY-3PWRST.VULBAS910
1979-03-08BUGEY-4PWRST.VULBAS880
1979-07-31BUGEY-5PWRST.VULBAS880
1980-03-13GRAVELINES-1PWRGRAVELINES910
1980-03-23DAMPIERRE-1PWRDAMPIERRE-EN-BURLY890
1980-05-31TRICASTIN-1PWRPIERRELATTE915
1980-08-07TRICASTIN-2PWRPIERRELATTE915
1980-08-26GRAVELINES-2PWRGRAVELINES910
1980-12-10DAMPIERRE-2PWRDAMPIERRE-EN-BURLY890
1980-12-12GRAVELINES-3PWRGRAVELINES910
1981-01-21ST. LAURENT B-1PWRST. LAURENT DES EAUX915
1981-01-30DAMPIERRE-3PWRDAMPIERRE-EN-BURLY890
1981-02-10TRICASTIN-3PWRPIERRELATTE915
1981-06-01ST. LAURENT B-2PWRST. LAURENT DES EAUX915
1981-06-12BLAYAIS-1PWRBRAUD ST.LOUIS910
1981-06-12TRICASTIN-4PWRPIERRELATTE915
1981-06-14GRAVELINES-4PWRGRAVELINES910
1981-08-18DAMPIERRE-4PWRDAMPIERRE-EN-BURLY890
1982-07-17BLAYAIS-2PWRBRAUD ST.LOUIS910
1982-11-30CHINON B-1PWRAVOINE905
1983-04-29CRUAS-1PWRCRUAS915
1983-05-16BLAYAIS-4PWRBRAUD ST.LOUIS910
1983-08-17BLAYAIS-3PWRBRAUD ST.LOUIS910
1983-11-29CHINON B-2PWRAVOINE905
1984-05-14CRUAS-3PWRCRUAS915
1984-06-22PALUEL-1PWRPALUEL1330
1984-08-28GRAVELINES-5PWRGRAVELINES910
1984-09-06CRUAS-2PWRCRUAS915
1984-09-14PALUEL-2PWRPALUEL1330
1984-10-27CRUAS-4PWRCRUAS915
1985-08-01GRAVELINES-6PWRGRAVELINES910
1985-08-30ST. ALBAN-1PWRSAINT-MAURICE-L’EXIL1335
1985-09-30PALUEL-3PWRPALUEL1330
1985-12-04FLAMANVILLE-1PWRFLAMANVILLE1330
1986-01-14SUPER-PHENIXFBRArrêt d’exploitationCREYS-MALVILLE1200
1986-04-11PALUEL-4PWRPALUEL1330
1986-07-03ST. ALBAN-2PWRSAINT-MAURICE-L’EXIL1335
1986-07-18FLAMANVILLE-2PWRFLAMANVILLE1330
1986-10-20CHINON B-3PWRAVOINE905
1986-11-13CATTENOM-1PWRCATTENOM1300
1987-09-17CATTENOM-2PWRCATTENOM1300
1987-10-14BELLEVILLE-1PWRLERE1310
1987-10-21NOGENT-1PWRNOGENT-SUR-SEINE1310
1987-11-14CHINON B-4PWRAVOINE905
1988-07-06BELLEVILLE-2PWRLERE1310
1988-12-14NOGENT-2PWRNOGENT-SUR-SEINE1310
1990-05-04PENLY-1PWRPENLY1330
1990-06-07GOLFECH-1PWRGOLFECH1310
1990-07-06CATTENOM-3PWRCATTENOM1300
1991-05-27CATTENOM-4PWRCATTENOM1300
1992-02-04PENLY-2PWRPENLY1330
1993-06-18GOLFECH-2PWRGOLFECH1310
1996-08-30CHOOZ B-1PWRCHOOZ1500
1997-04-10CHOOZ B-2PWRCHOOZ1500
1997-12-24CIVAUX-1PWRCIVAUX1495
1999-12-24CIVAUX-2PWRCIVAUX1495
FLAMANVILLE-3PWRUnder ConstructionFLAMANVILLE1630
Source: https://pris.iaea.org/PRIS/CountryStatistics/CountryDetails.aspx?current=FR

Les pays produisant de l’énergie nucléaire

  1. États-Unis : 94 718 GW
  2. France : 61 370 GW
  3. Chine : 53 170 GW
  4. Russie : 27 727 GW
  5. Corée du Sud : 24 489 GW
  6. Japon : 16 321 GW
  7. Canada : 13 624 GW
  8. Ukraine : 13 107 GW