Nucléaire dans le monde, mode d'emploi

GLOSSAIRE Uranium, fission, MOX… 20 Minutes décrypte avec Bertrand Barré, conseiller scientifique d'Areva, les principaux termes employés dans le monde du nucléaire et fait le point sur le nucléaire dans le monde…

Mickaël Bosredon

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Des opérations de dépollution sont en cours à Saint-Maur-des-Fossés (Val-de-Marne) sur le site de l'entreprise 2M Process, où des traces de contamination radioactive par le tritium ont été constatées, a-t-on appris mardi auprès de l'Autorité de sûreté nucléaire (ASN).
Des opérations de dépollution sont en cours à Saint-Maur-des-Fossés (Val-de-Marne) sur le site de l'entreprise 2M Process, où des traces de contamination radioactive par le tritium ont été constatées, a-t-on appris mardi auprès de l'Autorité de sûreté nucléaire (ASN). — Jean-Philippe Ksiazek AFP/Archives

75% de l’électricité française est produite par le nucléaire. La France est le pays qui dépend le plus de cette énergie. Suivent la Lituanie (73%) et la Slovaquie (56%). En nombre de réacteurs ce sont les Etats-Unis qui en comptent le plus (104) devant la France (58) et le Japon (55). Il y a en tout 438 réacteurs à travers le monde.

Uranium enrichi: les centrales actuelles utilisent comme combustible de l’uranium, qui peut être soit naturel, soit légèrement enrichi. «L’uranium tel qu’on le trouve dans la nature comporte deux isotopes, l’U-235 et l’U-238. Les isotopes sont des noyaux qui ont le même nombre de protons (92) et un nombre différents de neutrons: 235 ou 238, donc. Celui qui fait le mieux la fission est l’U-235, or il n’y en a que 0,7% dans l’uranium. Il faut donc, via un procédé complexe, amener la proportion d’U-235 à 3,5-4% pour qu’il y ait fission».

Fission: les centrales produisent de l’électricité à partir de la chaleur qui se dégage du phénomène de fission dans le combustible: «la fission est une réaction où un noyau lourd absorbe un neutron et se coupe en deux en dégageant beaucoup d’énergie et en émettant deux ou trois nouveaux neutrons. Après ces neutrons sont absorbés par de nouveaux noyaux ce qui provoque une réaction en chaîne. L’énergie de la fission est récupérée pour faire bouillir de l’eau à 300°, et la vapeur d’eau fait tourner une turbine qui fabriquera l’électricité.»

Barres de contrôle: ou grappes de contrôle. Sous forme de crayons très longs, elles sont glissées à l’intérieur des crayons combustibles pour arrêter ou ralentir la réaction en chaîne.

MOX: abréviation de «mélanges d’oxydes». Il s’agit d’un autre combustible nucléaire, un mélange d’oxydes d’uranium et d’oxydes de plutonium, fabriqué à partir des matières nucléaires recyclées, et utilisé en France dans 22 réacteurs. Il se compose du plutonium extrait lors du processus de traitement des combustibles irradiés, et mélangé avec l’uranium appauvri issu de l’étape d’enrichissement du combustible. La France en fabrique dans son usine de Marcoule, et en exporte, notamment pour le Japon.

Réacteurs à eau pressurisée: deux tiers des réacteurs dans le monde fonctionnent à eau pressurisée (REP). C’est le cas de la totalité des réacteurs français. Appelés de seconde génération, ces réacteurs sont de conception américaine. Ils ont fait leur apparition dans les années 1970-1980. « Il s’agit d’utiliser de l’eau pour refroidir le cœur du réacteur et ralentir les neutrons entre deux fissions. La réaction en chaîne ne peut en effet marcher que s’il y a de l’eau : les neutrons se déplacent à 20.000 km/s, en se cognant aux noyaux d’hydrogène ils vont retomber à 2km/s, ce qui sera beaucoup plus efficace pour être absorbé par l’U-235 et donc provoquer la fission. On appelle cela la modération.» Les centrales à eau pressurisée sont composées de deux circuits d'eau. Au sein d’un circuit primaire, l’eau sous forme liquide va tourner autour du cœur, et transférer sa chaleur à un deuxième circuit qui enverra la vapeur vers la turbine.»

Les réacteurs à eau bouillante (REB), représentent un quart des réacteurs dans le monde, et sont utilisés partiellement au Japon. « C’est le même système que les réacteurs à eau pressurisée, sauf que là il n’y a qu’un seul circuit d’eau. La vapeur est donc directement produite à la sortie du cœur. Une fois débarrassée de ses gouttelettes, elle est envoyée vers la turbine puis retourne dans le cœur. C’est un circuit fermé.»

62 réacteurs sont en cours de construction dans le monde : 27 en Chine, 10 en Russie, 5 en Inde, 5 en Corée du Sud. En France le projet de réacteur EPR à Penly doit être autorisé, ou pas, avant mars 2012.

Bertrand Barré est l'auteur de l'Atlas des énergies mondiales, aux éditions Autrement.