Validé par l’avis positif de l’Autorité de sureté nucléaire (ASN) rendu public ce jeudi 17 avril, le projet de réacteur nucléaire de quatrième génération mené à bien par le Commissariat à l’énergie atomique devrait poursuivre et voir le jour à l’horizon 2020. Baptisée « Astrid »,  cette nouvelle technologie nucléaire à neutrons rapides pourrait présenter alors de nombreux avantages en termes d’économie des ressources d’uranium et de gestion des déchets radioactifs. Un développement durable de l’énergie nucléaire qui apparaît aujourd’hui plus que nécessaire au regard des réserves actuelles d’uranium estimées à un peu plus de 60 ans.

Un réacteur nucléaire à neutron rapide au sodium

Selon l’Agence internationale de l’Energie Atomique (AIEA), la production d’énergie nucléaire mondiale devrait augmenter de 20 à 30% d’ici 2030. Une perspective qui pose alors la question de la quantité des ressources  en uranium  et de notre capacité à exploiter ses ressources de manière optimale.

C’est donc pour répondre à cette problématique que le CEA a choisi de concentrer ses efforts sur une technologie nucléaire de quatrième génération basée sur la fission à neutrons rapides refroidis au sodium. Celle-ci présenterait un atout majeur dans les possibilités qu’elle offre de consommer tout type d’uranium, y compris l’uranium appauvri issu des procédés d’enrichissement et l’uranium de retraitement issu du combustible usé.

Ainsi, alors que les réacteurs à eau pressurisée, qui caractérisent le parc nucléaire français actuel, ne permettent d’exploiter que 1 % de l’énergie contenue dans le minerai d’uranium, laissant 99 % d’uranium appauvri et inutilisé, la fission à neutrons rapides au sodium assurerait quant à elle, une exploitation efficiente de près de 80 % du minerai. Il deviendrait alors possible de produire beaucoup plus à partir d’une quantité de matière largement inférieure.

Le futur réacteur Astrid permettrait donc également de profiter pleinement de l’uranium 238, qui à défaut d’être fissible peut se transmuter en plutonium 239, qui lui est fissible. Cet uranium 238 est naturellement plus abondant sur Terre que l’uranium 235, et la France en dispose d’énormes quantités. L’exploiter efficacement permettrait de garantir une production d’électricité pour plusieurs milliers d’années. Du même coup, l’utilisation d’une telle technique rendrait inutile les besoins d’enrichissement, réduisant considérablement les risques de prolifération nucléaire.

Vers un développement durable de l’énergie nucléaire 

Ainsi, comme l’affirme le Commissariat à l’énergie atomique, le réacteur Astrid (Advanced Sodium Technological Reactor for Industrial Demonstration) permettra « de mieux répondre aux contraintes de sécurité d’approvisionnement et d’indépendance énergétique, mais aussi aux contraintes environnementales grâce à une meilleure exploitation de la ressource en uranium, au multirecyclage du plutonium, et la minimisation de la production de déchets, sans émission de gaz à effet de serre ».

Et en effet, ajoutée à une meilleure exploitation de la matière première, le nucléaire à neutrons rapides au sodium favoriserait le multirecyclage du plutonium et une réduction considérable de la radio toxicité des déchets, à savoir, la durée de vie et le volume des déchets nucléaires. Cette technologie apporterait le moyen de se débarrasser de certains déchets problématiques de l’industrie nucléaire par sa capacité à brûler ou à transmuter les actinides mineurs qui représentent la partie déterminante des éléments radioactifs de longue vie. Les déchets finaux se limiteraient donc aux produits de fission qui, nettoyés des actinides mineurs, seraient plus facilement stockables et retrouveraient le niveau de radioactivité de l’uranium naturel au bout de 300 ans.

Le projet Astrid, premier prototype de réacteur de 600 MWe devraient se situer à Marcoule et entrer en phase d’exploitation dès 2020. Bénéficiant d’un financement de 650 millions d’euros pour la période 2010-2017 dans le cadre du grand emprunt national, il repose également sur différentes collaborations en France (Areva, EDF, Bouygues Construction et GDF Suez) et à l’international, dont un partenariat renforcé avec le Japon qui a aussi pour objectif de tirer les leçons de la catastrophe de Fukushima.

En cas de succès de ce réacteur innovant refroidi au sodium, le déploiement industriel de cette filière au sein du parc nucléaire français pourrait être envisagé à l’horizon 2040.

Crédits photo : P.Stroppa/CEA