Critère de génération

• Critères de classement précédents : caractéristiques techniques

• couramment employé : génération

• Distinction des principales évolutions des réacteurs nucléaires civils

Génération I

• Premiers prototypes construits principalement aux Etats Unis

• --> fin des années 1950

• France : filière Uranium Naturel Graphite Gaz (UNGG)

• 9 réacteurs, rendement voisin de 29 %

Génération II

• De 1969 à 1995

• Première phase de commercialisation du nucléaire

• Trois filières principales : réacteurs à eau légère REB, REP, de rendement voisin de 33 %

• Réacteurs à eau lourde (CANDU)

• Centrales actuellement opérationnelles

Génération III

• Principal objectif : accroître la sécurité des centrales

• Three Miles Island aux Etats Unis et Tchernobyl en URSS :

• risques majeurs associés à certains réacteurs de deuxième génération

• Simple évolution de la génération précédente

• Quelques améliorations en terme de rendement (35 %)

• Conception encore plus sûre

• EPR, ABWR

Génération IV

• Augmentation des rendements

• Très grande innovation : concevoir le réacteur avec le cycle et optimiser l’ensemble

• Traitement correct des questions de durabilité

• 2001 : initiative du Département de l’Énergie (DOE) des Etats-Unis intitulée Generation IV Nuclear Energy Systems Initiative

• 10 pays, structure de coopération informelle : GIF (Generation IV International Forum).

• Systèmes de 4ème génération, déployables d'ici 2030

Réacteurs nucléaires du futur

Filières autres que réacteurs avec eau comme fluide thermodynamique

• Concepts déjà étudiés dans les années 1960-1970, mais

• difficultés de mise au point ou performances économiques décevantes

Double objectif

• Faire sauter les verrous technologiques alors rencontrés

• Atteindre des performances techniques et économiques viables

Meilleure adaptation aux critères du développement durable

Sauts qualitatifs

• Sûreté : mettre au point des réacteurs intrinsèquement sûrs :

• aucune possibilité de fusion du cœur si perte de contrôle de la réaction en chaîne

• Déchets radioactifs à haute activité et à longue période : ne pas en produire

• ou en quantité limitée par rapport aux réacteurs actuels

• Réduire, voire supprimer, les problèmes de l’aval du cycle

• Variante : réacteurs consommateurs des déchets issus des autres filières

Taille et modularité

• Puissance de l'ordre d’une centaine de MWe pour s’adapter à tous types de réseaux

• Objectif toujours repoussé : économies d'échelle favorisent puissances élevées

• Petits Réacteurs Modulaires PRM ou Small Modular Reactors SMR

Réacteurs polyvalents

Différentes applications

• Cogénération d’électricité et de chaleur à T moyenne ou élevée

• Dessalement de l’eau de mer

• Production d’hydrogène à partir de l’eau

Augmentation des rendements, notamment conversion du combustible : critère prioritaire, pour gagner sur coût du kWh et améliorer tous ratios

• Déchets produits/kWh, eau consommée/kWh, etc

• Produire 50 fois plus d'électricité avec la même quantité d'uranium

Six concepts

• Réacteurs à eau supercritique (SCWR)

• Réacteurs à très haute température (HTR)

• Réacteurs à neutrons rapides refroidis au gaz (GFR)

• Réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium (SFR)

• Réacteurs à neutrons rapides refroidis au plomb (LFR)

• Réacteurs à sels fondus à neutrons lents (MSR) ou rapides (FMSR)

Intérêt majeur est accordé aux systèmes refroidis par gaz

Carte mentale

Cette carte mentale récapitule les différentes générations de réacteurs nucléaires