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Historique du programme électro-nucléaire français

Beaucoup a été dit et écrit à propos des glorieux épisodes de la recherche scientifique qui ont marqué le début de notre siècle, la découverte des différentes particules et de leurs propriétés, notamment celle du neutron en 1932, et la mise en évidence de la radioactivité artificielle en 1935.

C’est moins de dix ans après la découverte du neutron par James Chadwick, moins d’un an après l’explication de la fission par Otto Hahn qu’une petite équipe composée de Frédéric Joliot-Curie, Hans von Haban et Lew Kowarski, dépose des brevets (à l'exemple du brevet relatif aux pompes primaires) décrivant de façon étonnamment précise, ce que vont être les installations propres à extraire l’énergie de la fission de l’atome.

La réaction en chaîne est née, au moins sur le papier, en 1939.

Seconde caractéristique, même si les Français y jouent un rôle essentiel, l’aventure est internationale. Comme le prouvent les noms des grands savants que nous venons de citer, ceux-ci venaient pratiquement de tous les pays d’Europe. Passant brusquement du laboratoire à l’industrie, une formidable aventure internationale commence, qui suscite de grandes espérances dans un monde où certains en sont encore à découvrir les promesses de l’électricité.

Hélas, quelques mois plus tard, la deuxième guerre mondiale oblige à penser à autre chose. Et si la recherche des quarante premières années du siècle avait été essentiellement européenne, ce sont les Etats-Unis d’Amérique qui vont prendre le relais.

Cette autre chose, c’est la bombe atomique.

Or il se trouve qu’une des voies pour y parvenir, c’est de construire un réacteur, qui permette, par transmutation de l’uranium, de produire une des deux matières premières permettant la confection d’une bombe, le plutonium. Et c’est ainsi que le premier réacteur nucléaire fut construit, non pas pour produire de l’électricité, comme l’imaginaient les brevets de 1939, mais pour en extraire un sous-produit à des fins militaires.

La première véritable réaction en chaîne est déclenchée à Chicago en décembre 1942. Reconnaissons le, cet effort, soutenu par des moyens considérables en laboratoires, en experts de toutes disciplines, le fameux projet Manhattan, fut une contribution très importante à l’acquisition des connaissances de base nécessaires à l’énergie nucléaire civile.

Aussi bien, les cadeaux que les «militaires » étaient voués à faire aux « civils » n’étaient pas terminés.

Passant de la guerre chaude à la guerre froide, les stratèges réalisent ce que l’atome peut leur apporter en termes de transport : grâce à l’énorme concentration d’énergie contenue dans l’uranium, un sous-marin nucléaire peut naviguer sans mouiller pendant de nombreux mois. 

Des programmes sont lancés, où, encore une fois, les Etats-Unis tiennent la tête. Très vite, pour des raisons techniques qu’il serait trop long d’exposer ici, mais qui ont été rapportées maintes fois, ils convergent sur un certain type de réacteur, utilisant de l’uranium enrichi et l’eau sous pression comme refroidisseur et véhicule de l’énergie.

Le Général de Gaulle, dans sa volonté de construire l'autonomie de la France face aux Etats Unis, créé par ordonnance le Commissariat à l'Energie Atomique (CEA) le 18 octobre 1945 avec pour objectif de développer les capacités nucléaires du pays dans le domaine militaire et civil.

La France qui avait été, en 1936, le premier pays au monde à avoir un ministère de la Recherche scientifique, allait ainsi, grâce au Général, être la première à fonder un organisme civil pour présider au développement de l'ensemble du domaine révolutionnaire des applications de la fission du noyau de l'atome d'uranium. 

A la fin de la Seconde Guerre mondiale, 1 450 entreprises françaises privées coexistent et assurent la production, le transport, et la distribution d’électricité et de gaz. Le 8 avril 1946, la nationalisation des entreprises de l’électricité et du gaz est votée avec la création d’Electricité de France (EDF) et de Gaz de France (GDF). Tous les producteurs et distributeurs d'électricité français vont devoir s'unir pour ne former qu'une seule et même entreprise nationale : EDF.

En parallèle, le réseau de transport d’électricité est reconstruit. On crée de nouvelles lignes, en ville comme dans les campagnes, pour que tous les habitants puissent accéder à l’énergie et profiter d’une puissance suffisante pour l’éclairage et le branchement de petits appareils électroménagers.

La croissance de la consommation d’électricité, dans les années d’après-guerre, pousse le gouvernement à engager des grands travaux pour construire des infrastructures de production et de transport de grande capacité.

Dès 1947, EDF met ainsi en œuvre plus de 40 projets d’aménagements, tels que le barrage de Serre-Ponçon, le barrage de Tignes, alors le plus important d’Europe, ou encore l’usine marémotrice de la Rance.

A l’époque, la production d’électricité est soit d’origine hydraulique, soit d’origine thermique. Si la production hydraulique présente des avantages car elle est peu onéreuse et ne pollue pas, le nombre de sites pouvant accueillir des barrages est limité. Conséquence : les centrales thermiques fonctionnant au charbon, au fioul et au gaz deviennent indispensables et commencent à prendre le relais de l’hydraulique.

Depuis les années 1960, EDF conseille et accompagne les Français pour expliquer les meilleurs usages de l’électricité dans un environnement domestique qui se modernise.


En 1963, EDF lance sa première véritable campagne commerciale sous le signe du « compteur bleu». D’autres suivront, à l’exemple de celle consacrée en 1971 au lancement du chauffage électrique.

En 1973, à la veille du choc pétrolier, le fioul est la première source d'énergie électrique et permet de couvrir près de la moitié des besoins en France. Suite au choc pétrolier et à la hausse des prix du pétrole, L'Etat se tourne vers l'électricité nucléaire.

EDF annonce dès 1974 la construction de 13 centrales nucléaires en deux ans. Ce programme de grande envergure participe à l’indépendance énergétique de la France. Pour des raisons économiques, EDF opte pour la filière des réacteurs à eau pressurisée (REP) et à uranium enrichi. Si l’énergie nucléaire est moins chère et ne produit pas de CO2, c’est un investissement coûteux du fait des efforts à réaliser en matière de sûreté et de la gestion des déchets à vie longue.


Cette figure montre les différentes phases de construction du parc nucléaire français de production d'électricité, tel que nous le connaissons actuellement, exception faite de l'EPR.

La place du nucléaire dans la production d'énergie

Dans un article du 02/06/2014, Libération publie avec force détail les chiffres mondiaux de l'énergie 2013.










Toujours sur le site de Libération, un article du 02/02/2015, dresse le bilan électrique de la France pour 2014.

Au jour le jour, RTE (Réseau de Transport d'Electricité) publie sur son site Eco2Mix les données nationales et régionales relatives à la production et à la consommation d'énergie électrique, ainsi que leur origine.

Autre lien intéressant, celui du CNRS qui fait état de la production nucléaire dans le monde, dresse l'état du parc nucléaire mondial en production, à l'arrêt ou en construction, et évoque la production et les stocks, et l'enrichissement et le retraitement de combustible.

Prolongement de la durée de vie des centrales

L'allongement de la durée de vie de nos unités serait-il synonyme de dégradation de la sûreté?

Un long débat que Le Monde, dans sa discussion, relance.

Les Autorités de Sûreté Nucléaire tranchent régulièrement sur la poursuite ou non de l'exploitation de chacune des tranches/unités qui composent notre parc de production d'énergie d'origine nucléaire.

Tous les 10 ans, chacune d'elle est visitée en profondeur. Pendant des mois, les différentes et principales parties de l'unité de production sont scrutées, testées, et validées pour les années à venir. Les examens et maintenance qu'elle subit viennent en complément de la maintenance régulière qui est faite, et du programme annuel établit.

Sans compter le remplacement des gros organes (générateurs de vapeur en l’occurrence), qui risque même d'être élargi au couvercle de cuve. Cuve qui contient le réacteur, pièce maîtresse qu'est la chaudière nucléaire.

Sans compter non plus la prise en compte au fil de l'eau des éléments de Retour d'Expérience (REX) comme cela le fut dernièrement avec l'accident de Fukushima.

Tous les aspects réglementaires sont épluchés et soumis à la validation des Autorités.

En dehors des organes internes d'une unité de production, les bâtiments de l’îlot nucléaire sont auscultés. Ils subissent également leur maintenance, d'après un programme établi.

C'est l'ensemble de ces opérations de maintenance que les Autorités vont scruter pour statuer sur le prolongement ou non de l'exploitation d'une tranche nucléaire jusqu'à la prochaine échéance de réexamen.

Plusieurs aspects à ce rallongement...

D'un point de vue économique, et au regard de l'investissement initial qui est loin d'être anodin, l'exploitant optimise la rentabilité de son outil de production.

Est-ce fait au détriment de la sûreté nucléaire?

Non, bien au contraire. La réglementation évolue et toute unité y est soumise a l'instant? Ce qui fait de notre parc de production nucléaire une référence en matière de sûreté. En effet, contrairement à d'autres pays (comme les Etats-Unis qui, par exemple pensent à prolonger l'exploitation de leur parc à 80 ans -lien, lien) ou l'on se base sur la réglementation de l'époque, il est donc moins dangereux, et donc plus sûr ainsi de faire évoluer le parc nucléaire avec la réglementation s'y afférent.



Concernant le démantèlement, rallonger la durée de vie permet affiner et d'éprouver les méthodes et moyens liés aux activités de déconstruction de sites nucléaires (Brenillis, Chinon, Chooz, St Laurent, Bugey, Creys-Malville par ex. pour les sites français).

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En opposition avec le rallongement de la durée de vie des réacteurs français, le site http://www.energie-crise.fr/spip.php évoque au détour de différents articles les raisons qui font que, à consommation constante, le nucléaire à encore toute sa place face aux énergies fossiles et renouvelables.

On peu également citer l'étude de TotalFina-Elf (in Oil & Gaz Science & Technology,56 :389–402, 2001) qui prédit l’évolution des besoins énergétiques d’ici à 2050, ainsi que leur distribution suivant les différentes sources. Une vue graphique résumant cette étude est transcrite dans la figure 2, p.9 de la Thèse de Fabien PERDU.

A un autre horizon, à plus court terme celui-là, le groupe anglais BP (anciennement British Petroleum), affiche cette projection d'ici à 20 ans.

Parc mondial

La carte présente ci-après situe les différentes centrales nucléaires au monde. Nous pouvons constater que la majeur partie d'entre elles se trouvent situées dans l'hémisphère nord du globe, principalement réparties dans les régions centre et est des États-Unis, la partie occidentale de l'Europe (avec la France, le Royaume Uni, l'Espagne, l'Allemagne, la Belgique, etc.), les côtes chinoises et le Japon.


Nous verrons par la suite l'incidence géographique de l’emplacement de certaines centrales nucléaires au regard des risques naturels et des causes probables d'accident.

Ce lien pointe vers une répartition du parc mondial, en fonction de la filière de réacteur et de leur présence par continent.


On peut également trouver, diffusé sur le site de l'AIEA, l'Agence Internationale de l'Energie Atomique, un certain nombre de données relatives à l'énergie nucléaire civile dans le monde avec :
Ce lien figure aussi sur la page principale du blog. 

Qu’est-ce qu’un Accident Grave

Comme le définit le document IRSN-2008/98 du 15 décembre 2008 intitulé " Accidents graves des réacteurs à eau de production d’électricité", un accident grave est définit comme étant un accident dans lequel le combustible du réacteur est significativement dégradé par une fusion plus ou moins complète du cœur. Cette fusion est la conséquence d’une élévation importante de la température des matériaux composant le cœur, elle-même résultant d’une absence prolongée de refroidissement du cœur par le fluide caloporteur. Cette défaillance ne peut survenir qu’à la suite d’un grand nombre de dysfonctionnements, ce qui rend sa probabilité très faible (en ordre de grandeur, 10-5 par réacteur et par an).

Pour exemple, le premier accident grave de l'industrie nucléaire civile à été celui survenu en 1979 sur la tranche 2 du site de Three Mile Island par le cumul de défaillances ayant conduit à la fusion partielle du cœur et renoyage de celui-ci.

Qu’est-ce qu’un Accident Nucléaire

Un accident nucléaire, ou accident radiologique, est un événement qui risque d’entraîner une émission de matières radioactives ou un niveau de radioactivité susceptible de porter atteinte à la santé publique (ci-joint une échelle de dose et les effets associés).

Les « accidents nucléaires » peuvent survenir dans un site de l'industrie électronucléaire (une usine d'enrichissement de l'uranium, une centrale nucléaire de production d'électricité, une usine de traitement du combustible usé, un centre de stockage de déchets radioactifs) ou dans un autre établissement exerçant une activité nucléaire (site militaire, hôpital, laboratoire de recherche, etc.), ou encore dans un sous-marin, un porte-avions ou un brise-glace à propulsion nucléaire.

Les accidents peuvent aussi se produire lors des transports de matières radioactives (notamment à usage médical, mais également combustible nucléaire, déchets radioactifs ou armes nucléaires). Ce dernier aspect ne sera pas évoqué ici.