Quelles centrales demain ?

À long terme, maîtriser l’énergie des étoiles

La fusion est le phénomène à l’oeuvre dans les étoiles, comme notre soleil.

ITER est une installation expérimentale en construction de type tokamak pour étudier la faisabilité des réacteurs de fusion. Leur fonctionnement repose sur le principe de fusion thermonucléaire, alors que les réacteurs actuels utilisent la fission.

Le projet associe de nombreux pays : ceux de l’Union européenne ainsi que l’Inde, le Japon, la Chine, la Russie, la Corée du Sud, les États-Unis.

Coupe du tokamak
du projet Iter — Tokamak du projet Iter

© ITER Organization

rocessus de fusion — Difficile d’entretenir une réaction de fusion très longtemps

Contrairement à la fission qui est entretenue par la réaction en chaîne, il faut apporter dans la fusion énormément d’énergie pour rapprocher les atomes les uns des autres. Pour avoir de la chaleur en vue de produire de l’électricité, il faut donc :

que le bilan entre l’énergie libérée et l’énergie fournie soit positif,

que la fusion perdure. Jusqu’à présent, le bilan positif a été maintenu pendant quelques minutes.

© La-fabrique-créative/Bruno Bourgeois

À moyen terme, les réacteurs de 4e génération

Les promoteurs de ces projets espèrent démontrer leur faisabilité dans la prochaine décennie. Aujourd’hui, la Chine a démarré la construction d’un prototype de réacteur à haute température (HTR-PM), présenté comme un premier pas vers la construction d’un réacteur à très haute température (VHTR). Un prototype de réacteur à refroidissement au plomb doit aussi être construit en Russie à partir de 2020. La Russie développe aussi un réacteur rapide à refroidissement au sodium. Jusqu’en 2019, la France a développé un réacteur de cette technologie (projet ASTRID) qui reprend les principes de fonctionnement des réacteurs Phenix et SuperPhenix.

Pour leurs promoteurs, ces projets présentent l’avantage de consommer le plutonium.

Pour l’ASN, cette nouvelle génération de réacteurs devra apporter un gain de sûreté significatif par rapport à la troisième génération de réacteurs de type « EPR ».

La fusion

Est-elle réaliste ?

On apporte l’énergie nécessaire à la fusion en comprimant la matière à l’aide d’un champ magnétique d’une puissance colossale générant un plasma ou encore à l’aide des lasers les plus puissants. Il faut énormément d’énergie. De plus, ces systèmes sont très sophistiqués et extrêmement coûteux.

Certains pensent que la fusion n’est pas réaliste et qu’elle ne sera jamais rentable.

Le principe de la fusion par confinement magnétique a déjà été démontré. L’allumage, c’est-à-dire la faisabilité de la réaction de fusion a été prouvé dans plusieurs tokamaks dans le monde. Iter devrait démontrer un temps de maintien de la réaction plus long que dans ces installations.

Est-elle vraiment propre ?

La réaction de fusion ne génère pas de sous-produits radioactifs. Un réacteur à fusion ne produirait donc pas les mêmes déchets nucléaires que les centrales actuelles (produits de fissions, actinides etc.) mais des déchets tritiés de plus faible activité et de moins longue durée de vie.

La réaction de fusion nécessite du tritium, corps radioactif (environ 4 kg dans Iter). Les neutrons activent les structures métalliques du tokamak. Ces structures activées sont une source de déchets qui s’ajoutent aux déchets tritiés. Le volume total de déchets sera plus important que celui d’un réacteur actuel mais n’aura pas une haute activité. Par ailleurs, ces structures métalliques activées conduisent à des débits de dose tels que toute intervention humaine est impossible. Il faut robotiser toutes les opérations de maintenance.