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RÉSUMÉ
Dans un monde où la filière nucléaire produit une part importante de l'énergie mondiale, on peut se demander quelles sont les évolutions à attendre de cette filière. Cet article décrit les contraintes de cette industrie, puis les différents projets en cours. Enfin des combinaisons des différentes filières, baptisées systèmes nucléaires, et issues pour certaines d'une collaboration internationale, sont présentées.
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Pierre BACHER : Directeur du traité Génie Nucléaire (Techniques de l’Ingénieur) - Ancien Directeur délégué de l’Équipement EDF
INTRODUCTION
Dans un premier article consacré aux filières nucléaires de production d’électricité Production d’énergie électrique par centrales nucléaires, nous avons décrit sommairement les différents types de centrales, caractérisés avant tout par le fluide caloporteur qui extrait l’énergie produite dans le réacteur nucléaire pour l’apporter au système de production d’électricité ; nous avons expliqué comment et pourquoi ont survécu quelques « filières » exploitant les technologies les plus simples et les plus économiques ; nous avons dressé un bilan du retour d’expérience, 30 ans après le début de l’énergie nucléaire commerciale, et donné un éclairage sur la durée de vie des centrales actuellement en service.
Le développement de l’énergie nucléaire dans les décennies à venir dépendra des objectifs poursuivis, des technologies disponibles et des stratégies mises en œuvre dans le monde. Ces dernières dépendront fortement de considérations non techniques, au premier chef de l’acceptation par les populations et donc de la façon dont celles-ci en percevront les avantages comme les inconvénients. Nous n’aborderons pas dans cet article ces aspects sociologiques du développement des différentes énergies, nous limitant aux aspects techniques. Nous aborderons successivement :
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les objectifs que l’on peut se fixer en fonction des stratégies de développement ;
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les contraintes communes à l’ensemble des filières ;
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les différentes filières disponibles avec plus ou moins de développements ;
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les combinaisons de filières, baptisées « systèmes nucléaires », susceptibles d’atteindre les objectifs précédents.
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Quelles filières nucléaires ?
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2. Contraintes communes à toutes les filières
Le développement de l’énergie nucléaire au cours de ce siècle, et notamment son acceptation par la société, ne pourra se faire que dans la mesure où des garanties sérieuses auront été apportées dans un certain nombre de domaines. Cela implique la prise en compte d’un certain nombre de contraintes, quelle que soit la filière envisagée. Seront abordées successivement les questions de sûreté, de déchets, de non-prolifération et d’économie.
2.1 Sûreté et risques terroristes
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Les filières nucléaires ont pour vocation première la production d’énergie électrique, avec comme condition impérative de le faire de façon sûre. Cette condition a conduit dans le passé à écarter a priori certaines voies intéressantes sur le plan neutronique, mais intrinsèquement dangereuses, par exemple lorsqu’elles risquaient de mettre en contact à l’intérieur même du réacteur des matériaux susceptibles de provoquer une explosion (exemple : eau lourde, le meilleur modérateur, et sodium, le meilleur caloporteur), ou lorsque le réacteur était instable : condition qui a conduit dans les années 1970 à l’abandon du concept de réacteur modéré à l’eau lourde et refroidi à l’eau ordinaire bouillante, et qui aurait dû, pour les mêmes raisons, écarter le RBMK (notamment Tchernobyl) tel qu’il a été conçu. Seules seront examinées ici des filières remplissant les conditions de sûreté requises.
L’évaluation de la sûreté et, encore plus, une démonstration compréhensible, même pour les non-spécialistes, sont des exercices difficiles. L’une comme l’autre font appel, depuis une trentaine d’années, à deux approches moins concurrentes que complémentaires :
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une évaluation probabiliste quantitative des risques d’accidents et de leurs conséquences ;
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une évaluation plus qualitative de la robustesse de l’installation.
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La première approche, outil méthodologique puissant, est considérée aujourd’hui comme indispensable tant pour le concepteur que pour l’analyste de sûreté, mais se heurte à deux difficultés :
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au niveau de l’analyse, aux difficultés d’évaluation...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - DUCO (J.) - Accidents nucléaires. Three Mile Island (États-Unis) - . [BN 3 883] (2004). Traité Génie nucléaire.
-
(2) - CRETTÉ (J.-P.) - Réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium - . [B 3 170] (1995). Traité Génie nucléaire.
-
(3) - INSAG 12 - Basic safety principles for nuclear power plants - .
-
(4) - INSAG 13 - Safety culture - .
-
(5) - INSAG 10 - Defence in depth - .
-
(6) - BOURGEOIS (M.) - Retraitement du combustible. Traitement des déchets - . [BN 3 651] (2000). Traité Génie nucléaire.
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