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Énergie nucléaire : pour ou contre ?

Peu de sujets divisent autant que l'énergie nucléaire. Nous expliquons comment la fission produit de l'électricité sans brûler de combustibles fossiles, pourquoi une production stable peut aider en complément des énergies renouvelables, et ce que l'histoire nous apprend sur les accidents et les déchets. Nous examinons aussi les coûts et les délais, le stockage des déchets à long terme, et les prochaines applications possibles de modèles récents comme les petits réacteurs modulaires (PRM), des porte-conteneurs à propulsion nucléaire aux centres de données.

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Comment cette solution est notée

  • Impact5 / 5Une énergie bas carbone abondante et stable, quel que soit le temps.
  • Vitesse2 / 5Les nouvelles centrales mettent souvent dix ans ou plus à entrer en service.
  • Coût2 / 5Des coûts initiaux très élevés, avec une longue histoire de dépassements de coûts.
  • Maturité5 / 5Une technologie éprouvée, utilisée dans le monde entier depuis des décennies ; des réacteurs plus petits sont en cours de développement.
  • Nature2 / 5Très peu d'espace au sol, mais l'extraction d'uranium, les déchets radioactifs et l'utilisation d'eau posent problème.

Guide

Voici la transcription illustrée du film. Le guide est actuellement disponible uniquement en anglais - il sera bientôt disponible dans ta langue.

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Question 1 sur 10

Qui a eu le premier l'idée des atomes, vers 430 av. J.-C. ?

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Transcription

Les atomes peuvent sembler insignifiants, mais ces minuscules briques renferment un immense potentiel énergétique qui pourrait répondre à l'un des plus grands défis de l'humanité : garder la lumière allumée sans bousiller la planète.

Le problème, c'est que maîtriser l'énergie atomique est un peu compliqué, et se tromper peut être désagréable. Jetons un œil aux merveilles de l'énergie nucléaire.

Même si les humains sont littéralement faits d'atomes, personne ne savait qu'ils existaient avant que les philosophes grecs de l'Antiquité Leucippe et Démocrite n'en imaginent le concept vers 430 av. J.-C. [1,2,3]. Mais sans preuve, presque tout le monde les a ignorés.

Dans les années 1900, l'existence des atomes a enfin été prouvée [4,5,6], et en 1938, le duo allemand dynamique Otto Hahn et Fritz Strassmann, avec l'aide de Lise Meitner souvent oubliée, a découvert comment fendre des atomes pour libérer une énorme quantité d'énergie - un processus appelé fission nucléaire [7,8,9].

Naturellement, la première chose que les humains ont faite, c'est construire une bombe [10]. Mais une fois la poussière retombée, quelqu'un a réalisé que l'énergie atomique pouvait aussi alimenter des grille-pain, des télévisions et des lampes de table, et l'énergie nucléaire est née [11,12].

Mais comment peut-on libérer l'énergie atomique, exactement ?

Eh bien, il te faut d'abord le bon type d'atome. Les atomes lourds et radioactifs comme l'uranium-235 sont les plus faciles à fendre à cause de leur instabilité [13,14,15].

En les plaçant dans des barres de combustible, en les insérant dans un réacteur nucléaire et en les bombardant de particules subatomiques appelées neutrons, on peut forcer les atomes à se briser, libérant encore plus de neutrons. Ceux-ci, comme dans un jeu de dominos atomiques, percutent d'autres atomes d'uranium, déclenchant une réaction en chaîne.

Cela produit de la chaleur qui transforme l'eau en vapeur, laquelle fait tourner des turbines pour produire de l'électricité, sans brûler ni rejeter de carbone [16-19].

Comparé à un kilogramme de charbon, un kilogramme d'uranium produit plus de 150 000 fois plus d'énergie [20,21,22], et comme l'uranium est assez courant sur Terre [23,24,25], cette source d'énergie bas carbone pourrait durer des siècles [26].

En remplaçant les combustibles fossiles, elle a déjà évité le rejet de près de 70 milliards de tonnes de dioxyde de carbone au cours des 50 dernières années [27] …plus de CO2 que le Japon ou l'Inde n'en ont jamais émis [28].

Mais sa plus grande force est peut-être sa fiabilité continue, ce qui veut dire qu'elle pourrait résoudre le plus gros défi de l'éolien et du solaire : le problème de l'intermittence. Comme l'éolien et le solaire dépendent de la météo, ils ne peuvent pas toujours fournir de l'électricité quand il en faut [29-32].

Donc, tant que les humains n'auront pas trouvé comment stocker assez d'énergie éolienne et solaire pour ces journées nuageuses et sans vent [33], le nucléaire pourrait être une source importante d'électricité de base stable qui réduit la dépendance aux combustibles fossiles. Il représente déjà 9 % [34-37] de la production mondiale d'électricité.

Alors pourquoi les humains n'en utilisent-ils pas plus ?

Parlons du sujet qui fâche : Three Mile Island [38,39], Tchernobyl [40,41], Fukushima [42,43]. Ces accidents nucléaires n'ont pas vraiment été bons pour l'image - ils impliquaient tous des défaillances dans le refroidissement des cœurs des réacteurs et des erreurs humaines.

Un cœur en surchauffe peut entrer en fusion [44,45,46], libérant des niveaux dangereux de rayonnement qui peuvent persister pendant des décennies… [47-50] ce qui nous amène à un autre gros défaut : les déchets nucléaires !

Quand les atomes d'uranium se fendent, ils ne libèrent pas seulement de l'énergie, ils créent des produits de fission incroyablement radioactifs, comme le césium-137 et le strontium-90, qui persistent pendant des décennies et laissent du combustible usé qui reste radioactif pendant des millénaires [51,52,53].

Les déchets nucléaires peuvent aussi être retraités pour en extraire du plutonium afin de fabriquer des armes nucléaires, créant des risques de prolifération nucléaire à mesure que de plus en plus de pays obtiennent les moyens de fabriquer une bombe [54,55,56].

Et puis il y a le coût. Les grandes centrales nucléaires sont longues et coûteuses à construire [57,58,59], leur construction prenant parfois des décennies et coûtant des dizaines de milliards de dollars [60,61,62] - bien plus que l'éolien, le solaire ou même les combustibles fossiles.

Pire, construire de nouvelles centrales est devenu plus cher ces dernières décennies, tandis que des sources comme l'éolien et le solaire sont devenues bien moins chères [63,64,65].

Alors pourquoi les humains s'embêtent-ils avec l'énergie nucléaire ?

Étonnamment, l'énergie nucléaire est en fait bien plus sûre que les combustibles fossiles, qui rejettent des polluants atmosphériques toxiques tuant des millions de personnes par an [65-71] - bien plus que le nucléaire n'en a tué dans toute son histoire ! [72-81].

En fait, le nucléaire est la deuxième source d'énergie la plus sûre après le solaire [82,83].

Mais qu'en est-il du problème des déchets nucléaires ? Historiquement, les humains les ont stockés dans de grands conteneurs en béton [84] ou enterrés dans des chambres souterraines pour éviter les fuites [85,86].

Des sites de stockage géologique profond [87,88,89] qui pourraient stocker les déchets en toute sécurité pendant des millénaires sont en construction sous terre en Finlande, en Suède et en France. Donc même si les déchets sont un défi, il peut être relevé, et la quantité totale de déchets produite est faible comparée à l'énergie générée [90].

Et ce fichu plutonium ? Il est maintenant très difficile d'extraire des matières de qualité militaire des déchets des réacteurs modernes, ce qui laisse très peu de place aux mauvais coups ! [91,92].

Ce qui nous laisse avec le dernier problème : le coût. Si les centrales sont coûteuses à construire, une fois en service elles fonctionnent généralement à un coût relativement bas pendant 60 à 80 ans [93,94,95] - bien plus longtemps que les installations éoliennes et solaires, dont la durée de vie n'est que de 20 à 30 ans [96,97,98]. Les centrales nucléaires peuvent aussi se brancher directement sur les réseaux électriques existants, tandis que l'éolien et le solaire nécessitent des améliorations du stockage et du transport à cause de leur intermittence [34,35,99,100].

Des modèles de réacteurs avancés, comme les réacteurs à sels fondus, peuvent encore améliorer la sûreté et l'efficacité. En utilisant des combustibles liquides, ils peuvent fonctionner avec un meilleur rendement thermique à des pressions plus basses. Ils ont aussi de meilleurs mécanismes de sûreté intégrée : si le combustible surchauffe, il fait fondre un bouchon et le combustible est automatiquement évacué pour refroidir. Catastrophe évitée ! [101-106]

L'intérêt pour les petits réacteurs modulaires grandit aussi, car ils sont construits dans des usines hors site, et pourraient réduire les coûts initiaux tout en accélérant la construction [107-110]. Les géants de la tech explorent déjà leur utilisation pour alimenter leurs centres de données [111,112,113], tout comme les compagnies maritimes pour alimenter les porte-conteneurs du futur [114-118].

Alors, la grande question : les humains devraient-ils utiliser l'énergie nucléaire ? Eh bien, aucune source d'énergie n'est parfaite, et la fission nucléaire a clairement ses défauts, surtout parce qu'elle coûte cher et peut prendre des décennies à construire.

Pendant ce temps, les parcs éoliens et solaires sont plus rapides et moins chers à installer [119,120,121], et leurs coûts - avec ceux du stockage par batteries - baissent vite [122,123,124] et devraient continuer à baisser au cours des prochaines décennies [125-128].

Quand de nouvelles centrales nucléaires ou même des réacteurs modulaires entreront en service, des technologies qui progressent plus vite comme l'éolien et le solaire (soutenus par le stockage par batteries) auront peut-être déjà pris le devant de la scène [125-131], donnant potentiellement au nucléaire l'air… eh bien, d'arriver un peu après la bataille.

Mais pour l'instant, le nucléaire est l'une des rares options bas carbone capables de fournir une électricité continue, sûre et fiable. Donc, si les humains veulent vraiment réduire leurs émissions de carbone [132], au minimum, garder les centrales nucléaires existantes en marche n'est pas seulement une gestion intelligente des risques. C'est essentiel.

Que les nouvelles technologies nucléaires deviennent rentables à temps, ou que les solutions de stockage d'énergie fassent des renouvelables la réponse évidente, une chose est claire… La course est lancée !

Conseillers experts

Nous aimerions remercier

Prof. Ian Farnan

Université de Cambridge

Centre d'énergie nucléaire de Cambridge

Dr. Nathaniel Read

Université de Cambridge

Département d'ingénierie

Prof. Simon Middleburgh

Université de Bangor

Institut des Futurs Nucléaires

Prof. James Marrow

Mansfield College, Université d'Oxford

Département des matériaux

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Enjeux et économie - Situation en France et en Allemagne

Pour en savoir plus

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Vue d'ensemble des réacteurs nucléaires

Histoire

Inconvénients et solutions

Innovation

Références

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  1. [1] Une brève histoire de l'atomisme : de Démocrite à Bohr | Nature
  2. [2] Atome - développement, théorie, structure | Britannica
  3. [3] Atomisme antique | Stanford Encyclopedia of Philosophy
  4. [4] L'atome : découverte | Brique par brique : les fondements historiques et théoriques de la thermodynamique (voir Notes de référence*)
  5. [5] Atomes | La matière : une très courte introduction (voir Notes de référence*)
  6. [6] 100 ans de théorie atomique | Science (voir Notes de référence*)
  7. [7] Lise Meitner : une vie en physique | California Studies in the History of Science (voir Notes de référence*)
  8. [8] La découverte de la fission nucléaire | Max Planck Institute for Chemistry (voir Notes de référence*)
  9. [9] La science nucléaire pionnière : la découverte de la fission nucléaire | IAEA (voir Notes de référence*)
  10. [10] On peut enfin le dire : l'histoire du projet Manhattan - général Leslie R. Groves
  11. [11] Histoire de l'énergie nucléaire | US Department of Energy
  12. [12] Histoire du nucléaire | The Grainger College of Engineering | University of Illinois Urbana-Champaign
  13. [13] Le processus de fission | MIT Nuclear Reactor Laboratory
  14. [14] Uranium 235 - aperçu | ScienceDirect Topics
  15. [15] Uranium-235 (U-235) | définition, usages, demi-vie et faits | Britannica
  16. [16] Nucléaire 101 : comment fonctionne un réacteur nucléaire ? | US Department of Energy
  17. [17] L'essentiel du nucléaire | World Nuclear Association
  18. [18] Comment fonctionne un réacteur nucléaire | NEI
  19. [19] Réacteurs nucléaires de puissance | World Nuclear Association
  20. [20] Sources d'énergie sur Terre | Le Soleil, l'énergie et le changement climatique (voir Notes de référence*)
  21. [21] Uranium : le combustible d'une économie énergétique utopique | Visual Capitalist (voir Notes de référence*)
  22. [22] La révolution de l'uranium | Atha Energy (voir Notes de référence*)
  23. [23] Aperçu de l'extraction d'uranium | World Nuclear Association
  24. [24] Faits sur le combustible nucléaire : uranium | US Department of Energy
  25. [25] Uranium | British Geological Survey
  26. [26] Ressources en combustible nucléaire : de quoi tenir encore longtemps ? | OECD Nuclear Energy Agency
  27. [27] Énergie nucléaire | IEA
  28. [28] Qui a le plus contribué aux émissions mondiales de CO2 ? | Our World in Data
  29. [29] Variabilité spatio-temporelle des variables climatiques et production intermittente d'électricité renouvelable - Une revue | Renewable and Sustainable Energy Reviews
  30. [30] Dix ans d'analyse de la courbe du canard : comment une découverte du NREL en 2008 aide aujourd'hui à intégrer plus de solaire au réseau | NLR (NREL)
  31. [31] L'énergie nucléaire dans un système énergétique propre - Analyse | IEA
  32. [32] Synergies entre nucléaire et renouvelables pour des solutions d'énergie propre | Actualités | NLR (NREL) (archivé) (voir Notes de référence*)
  33. [33] Le stockage de l'énergie est important pour créer des systèmes électriques abordables, fiables et fortement décarbonés | MIT News (voir Notes de référence*)
  34. [34] L'énergie nucléaire dans le monde aujourd'hui | World Nuclear Association (voir Notes de référence*)
  35. [35] Progrès mondiaux vers une électricité renouvelable : suivre le rôle du solaire (version 3) | IEEE Journal of Photovoltaics (voir Notes de référence*)
  36. [36] Global Electricity Review 2024 Report | Ember Energy (Cité dans : Renewable Energy In Energy Supply | REN21)
  37. [37] Part du nucléaire dans l'électricité en 2023 | PRIS | IAEA (part du nucléaire dans la production d'électricité par pays)
  38. [38] Accident de Three Mile Island | 1979, Pennsylvanie, États-Unis | Britannica
  39. [39] Note d'information sur l'accident de Three Mile Island | NRC.gov
  40. [40] Catastrophe de Tchernobyl | Causes, effets, morts, vidéos, lieu, & faits | Britannica
  41. [41] Note d'information sur l'accident de la centrale nucléaire de Tchernobyl | NRC.gov
  42. [42] Accident de Fukushima | Résumé, date, effets, & faits | Britannica
  43. [43] Accident nucléaire de Fukushima Daiichi | IAEA
  44. [44] Fusion du cœur - aperçu | ScienceDirect Topics
  45. [45] Fusion du cœur | énergie nucléaire, sûreté des réacteurs, thermo-hydraulique | Britannica
  46. [46] Comment se produit une fusion du cœur nucléaire ? (avec vidéo) | PHYS.org
  47. [47] Retombées d'une détonation nucléaire | Radiation Emergency Medical Management | US Department of Health
  48. [48] Conséquences à long terme des retombées radioactives de Tchernobyl : une étude des données agrégées | The Millbank Quarterly
  49. [49] Fortes baisses du césium radioactif après 30 ans de suivi de plantes alpines du centre de la Norvège | Journal of Environmental Radioactivity
  50. [50] Césium-137 dans l'herbe après les retombées de Tchernobyl | Journal of Environmental Radioactivity
  51. [51] État et tendances de la gestion du combustible usé et des déchets radioactifs | IAEA
  52. [52] Informations sur les déchets radioactifs | NRC.gov
  53. [53] Déchets radioactifs de haute activité | NIRS
  54. [54] Retraitement nucléaire : dangereux, polluant et cher | Union of Concerned Scientists
  55. [55] Le cycle du combustible nucléaire et la « zone dangereuse » de la prolifération | Journal for Peace and Nuclear Disarmament
  56. [56] Risques de prolifération des programmes civils d'énergie nucléaire | National Defense University
  57. [57] Économie de l'énergie nucléaire | World Nuclear Association (voir Notes de référence*)
  58. [58] Pourquoi la construction des centrales nucléaires coûte-t-elle si cher ? | Institute for Progress (voir Notes de référence*)
  59. [59] Pourquoi les centrales nucléaires coûtent si cher - et que peut-on y faire | Bulletin of the Atomic Scientists (voir Notes de référence*)
  60. [60] Hinkley Point C pourrait dépasser le budget de 28 milliards de livres sterling, EDF annonçant de nouveaux retards | News | The Chemical Engineer (voir Notes de référence*)
  61. [61] La centrale nucléaire britannique est touchée par un nouveau retard de plusieurs années et pourrait coûter jusqu'à 46 milliards de livres sterling | Financial Times (voir Notes de référence*)
  62. [62] Centrale nucléaire d'El Dabaa, première centrale nucléaire d'Égypte | Power Technology (voir Notes de référence*)
  63. [63] Coûts du nucléaire : pourquoi continuent-ils d'augmenter ? | Energy Policy (voir Notes de référence*)
  64. [64] Mieux vaut tard que jamais, mais mieux vaut ne jamais être en retard : évaluation des risques des projets de construction nucléaire | Energy Policy
  65. [65] Lazard LCOE+ | juin 2025 (Dans : Pourquoi les renouvelables sont-elles devenues si peu chères si vite ? | Our World in Data) (voir Notes de référence*)
  66. [66] Décès dus à la pollution de l'air causée par les combustibles fossiles, 2015 | Our World in Data (voir Notes de référence*)
  67. [67] Mortalité mondiale due à la pollution extérieure par les particules fines produites par la combustion de combustibles fossiles | Environmental Research (voir Notes de référence*)
  68. [68] Décès dus à la pollution de l'air attribuables aux combustibles fossiles : étude d'observation et de modélisation | BMJ (voir Notes de référence*)
  69. [69] Effets de la suppression des émissions de combustibles fossiles et de toutes les émissions anthropiques sur la santé publique et le climat | PNAS (voir Notes de référence*)
  70. [70] Perte d'espérance de vie due à la pollution de l'air comparée à d'autres facteurs de risque : une perspective mondiale | Cardiovascular Research (voir Notes de référence*)
  71. [71] NASA GISS | Note scientifique : le charbon et le gaz sont bien plus nocifs que l'énergie nucléaire (archivé) (voir Notes de référence*)
  72. [72] Décès historiques liés à l'énergie nucléaire | Environmental Progress (voir Notes de référence*)
  73. [73] Taxonomie des connaissances sur les accidents nucléaires | IAEA (voir Notes de référence*)
  74. [74] Quel a été le bilan humain de Tchernobyl et Fukushima ? | Our World in Data (voir Notes de référence*)
  75. [75] Une décennie après Tchernobyl | IAEA (voir Notes de référence*)
  76. [76] Estimations du fardeau du cancer en Europe dû aux retombées radioactives de l'accident de Tchernobyl | International Journal of Cancer (voir Notes de référence*)
  77. [77] Rapport spécial : compter les morts | Nature (voir Notes de référence*)
  78. [78] Torch 2016 : une évaluation scientifique indépendante des effets sur la santé de la catastrophe nucléaire de Tchernobyl (voir Notes de référence*)
  79. [79] Accident de Fukushima Daiichi | World Nuclear Association (voir Notes de référence*)
  80. [80] The Daily Yomiuri : 573 décès liés à la crise nucléaire | NRC (voir Notes de référence*)
  81. [81] Les conséquences radiologiques et psychologiques de l'accident de Fukushima Daiichi | Bulletin of the Atomic Scientists (voir Notes de référence*)
  82. [82] Quelles sont les sources d'énergie les plus sûres et les plus propres ? | Our World in Data
  83. [83] Infographie : qu'est-ce qui rend l'énergie nucléaire sûre ? | IAEA
  84. [84] Informations sur l'entreposage à sec du combustible nucléaire usé | NRC.gov
  85. [85] Entreposage et stockage des déchets radioactifs | World Nuclear Association
  86. [86] Installations de stockage à faible profondeur des déchets radioactifs | IAEA
  87. [87] L'avenir de la gestion des déchets radioactifs | Leçons d'Europe
  88. [88] Progrès récents de la R&D finlandaise, à l'appui de l'exploitation finale du stockage géologique profond | Waste Management Symposium 2024
  89. [89] Stockage géologique profond des déchets radioactifs | Radioactivity in the Environment
  90. [90] Que sont les déchets nucléaires et qu'en faisons-nous ? | Nuclear Essentials | World Nuclear Association
  91. [91] Garanties pour empêcher la prolifération nucléaire | World Nuclear Association
  92. [92] Fiche d'information : les risques de prolifération nucléaire dans les programmes d'énergie nucléaire | Center for Arms Control and Non-Proliferation
  93. [93] Démantèlement des installations nucléaires | World Nuclear Association
  94. [94] Quelle est la durée de vie d'un réacteur nucléaire ? Bien plus longue que tu ne le penses | US Department of Energy
  95. [95] Pourquoi la durée de vie des centrales nucléaires s'allonge | MIT Technology Review
  96. [96] Les éoliennes et les panneaux solaires vieillissent prématurément | IER
  97. [97] Combien de temps durent les panneaux solaires au Royaume-Uni ? | The Renewable Energy Hub
  98. [98] Durée de vie des éoliennes | The Renewable Energy Hub
  99. [99] Intelligent, stable, fiable | IAEA
  100. [100] Intégration des énergies renouvelables dans les réseaux électriques | IRENA
  101. [101] Réacteurs à sels fondus (MSR) | IAEA
  102. [102] Réacteur à sels fondus - aperçu | ScienceDirect Topics
  103. [103] Réacteurs à sels fondus | Gateway for Accelerated Innovation in Nuclear
  104. [104] Évaluation de la sûreté des réacteurs à sels fondus par rapport aux réacteurs à eau légère | Journal of Radiation Research and Applied Sciences
  105. [105] Explorer les avantages des réacteurs à sels fondus | Digital Chemical Engineering
  106. [106] Réacteurs à sels fondus - des options de sûreté à foison | OSTI.GOV
  107. [107] Que sont les petits réacteurs modulaires (PRM) ? | IAEA
  108. [108] Petits réacteurs modulaires avancés (PRM) | US Department of Energy
  109. [109] Petits réacteurs modulaires : plus simples, plus sûrs, moins chers ? | Energy
  110. [110] Petits réacteurs modulaires - la clé de la future production nucléaire aux États-Unis | EPIC | University of Chicago
  111. [111] Google se tourne vers le nucléaire pour alimenter les centres de données d'IA | BBC News
  112. [112] Amazon mise sur les petits réacteurs modulaires nucléaires dans sa quête de neutralité carbone | Amazon
  113. [113] Microsoft peut montrer la voie des petits réacteurs modulaires pour alimenter l'IA | Forbes
  114. [114] Maersk étudie la faisabilité du transport de conteneurs propulsé au nucléaire | Ship Technology
  115. [115] Le transport de conteneurs à propulsion nucléaire pourrait être possible d'ici dix ans | The Chemical Engineer
  116. [116] L'option nucléaire du transport maritime dans la transition vers la neutralité carbone : est-elle viable ? | HFW
  117. [117] Des centrales nucléaires flottantes seront en service sur plusieurs sites dans le monde d'ici la fin des années 2020 | The Lyncean Group of San Diego
  118. [118] Le Thor à propulsion nucléaire d'Ulstein et son navire compagnon tout électrique sont une solution sans carbone pour le tourisme maritime | The Lyncean Group of San Diego
  119. [119] Diffusion historique de l'énergie nucléaire, éolienne et solaire : conséquences pour les trajectoires d'atténuation du changement climatique | Environmental Research Letters
  120. [120] Nucléaire contre renouvelables : une perspective d'échelle | SSRN
  121. [121] Une analyse comparative des coûts de production d'électricité à partir de sources renouvelables, fossiles et nucléaires | Journal of Cleaner Production
  122. [122] L'électricité renouvelable à bas coût, moteur clé de la transition énergétique mondiale vers la durabilité | Energy
  123. [123] La chute des coûts des renouvelables - Les scénarios énergétiques sont-ils à la traîne ? | Energy Strategy Reviews
  124. [124] Batteries et transitions énergétiques sûres - Analyse | IEA
  125. [125] Stockage par batteries et renouvelables : coûts et marchés d'ici 2030 | IRENA
  126. [126] Projections de coûts pour le stockage par batteries à l'échelle des réseaux : mise à jour 2023 | NLR (NREL)
  127. [127] Repenser l'énergie 2020-2030 : le solaire, l'éolien et les batteries à 100 % ne sont qu'un début | ReThinkX (archivé)
  128. [128] Sommes-nous trop pessimistes ? Les projections de coûts pour le solaire photovoltaïque, l'éolien et les batteries surestiment les coûts réels dans le monde | Applied Energy (voir Notes de référence*)
  129. [129] Repenser l'énergie | ReThinkX (archivé)
  130. [130] Les changements dans le secteur de l'électricité sont une opportunité, pas une menace | RMI
  131. [131] Le futur rôle de l'énergie nucléaire dans un système électrique américain décarboné | NLR (NREL)
  132. [132] De nouvelles perspectives pour financer la construction de nouvelles centrales nucléaires | Nuclear Technology & Development Economics | OECD NEA

Notes de référence

4-9

La première scission de l'atome, à distinguer de la fission nucléaire

Cockroft et Walton ont scindé des atomes de Li-7 en les bombardant avec des protons en 1932. Ces travaux ont apporté la preuve expérimentale de l’équivalence masse-énergie (E=mc2), pour laquelle ils ont reçu le prix Nobel, et ont montré la libération d’« énergie nucléaire » (environ 8 MeV - mégaélectronvolts). Meitner, Hahn et Strassman ont ensuite bombardé de l’uranium avec des neutrons pour provoquer la fission d’un noyau d’uranium, libérant 200 MeV d’énergie et 2-3 neutrons, permettant une réaction nucléaire en chaîne, imaginée à l’origine en 1933 par Leo Szilard.

20,21,22

Densité énergétique de l'uranium

Certaines sources disent que la densité énergétique de l'uranium est des millions de fois supérieure à celle du charbon. C'est vrai, mais trompeur, car seule une fraction de cette énergie peut être produite utilement dans un réacteur.

  • U-235 = 3 900 000 MJ/kg
  • Charbon = 24 MJ/kg
  • Pétrole brut = 44 MJ/kg
32-35

Énergie nucléaire de base - pilotable vs modulable

Une fois construites, les centrales nucléaires peuvent fournir une électricité continue, fiable, facile à intégrer et « pilotable », qui évite les coûts et les complications liés au raccordement au réseau, à la distribution et au stockage actuellement associés à l’éolien et au solaire à l’échelle du réseau, des facteurs souvent exclus des analyses coûts-bénéfices. Cependant, le nucléaire est une source d’énergie « de base » qui ne « suit pas la demande », c’est-à-dire qu’elle ne peut pas être rapidement augmentée ou réduite en réponse aux surplus d’énergie ou aux pics de demande. Elles sont donc confrontées aux mêmes difficultés que les sources d’énergie de base traditionnelles A. Pour résoudre ce problème, des réacteurs avancés utilisent des réservoirs de sels fondus pour stocker l’énergie excédentaire sous forme de chaleur, et des réseaux de réacteurs nucléaires comme ceux de France peuvent réagir efficacement grâce à des ajustements de production relativement faibles et complémentaires.

(Commentaire du Pr Ian Farnan, 2024)

57-63

Coûts du nucléaire

Estimations des coûts et des performances des nouvelles technologies de production d’électricité à grande échelle. (2019 - États-Unis uniquement) B

Estimations des coûts de base :

  • Nucléaire avancé : 6 041 $/kW
  • Centrale hydroélectrique de 100 MW : 5 316 $/kW
  • Éolien en mer : 4 375 $/kW
  • Biomasse : 4 097 $/kW
  • Charbon ultra-supercritique (sans captage du CO2) : 3 676 $/kW
  • Centrale géothermique : 2 521 $/kW
  • Éolien terrestre, petit : 1 677 $/kW
  • Éolien terrestre, grand : 1 265 $/kW
  • Solaire photovoltaïque : 1 313 $/kW
  • Gaz (cycle combiné - arbre unique) : 1 084 $/kW
  • Gaz (cycle combiné - arbres multiples) : 958 $/kW
  • Gaz (turbine à combustion - dérivée de l’aéronautique) : 1 175 $/kW
  • Gaz (turbine à combustion - châssis industriel) : 713 $/kW

« Les estimations actuelles pour les nouvelles unités nucléaires indiquent que les coûts totaux seront de 5 500 $/kW à 8 100 $/kW ou entre 6 et 9 milliards de dollars pour chaque centrale de 1 100 MW. » (2008) C

« En 2007, Moody’s estimait le « prix tout compris » d’un nouveau réacteur nucléaire de 1 000 MW aux États-Unis entre 5 et 6 milliards de dollars l’unité. » D

(Voir le contenu bonus sur l’avenir de l’économie du nucléaire)

65

Graphique du coût actualisé de l'énergie (LCOE)

Le graphique présenté est une synthèse de celui publié dans le rapport LCOE+ de Lazard de juin 2025, et montre les valeurs moyennes de LCOE non subventionné issues des études annuelles sur le LCOE. Il concerne surtout le paysage énergétique nord-américain, mais reflète aussi des évolutions de coûts plus larges et mondiales. Les trajectoires moyennes mondiales du LCOE pour les installations à grande échelle d'autres technologies renouvelables sont disponibles à la source E.

66-71

Commentaire sur les décès liés aux combustibles fossiles

Le nombre exact de décès prématurés attribués à l’usage des combustibles fossiles varie beaucoup selon les sources et ce ne sont que des estimations, car il est difficile d’établir des liens précis, donc aucun chiffre exact ne peut être donné.

  • [66] établit la surmortalité annuelle en 2015 due aux effets sur la santé de la pollution de l’air produite par la combustion des combustibles fossiles. Il avance un chiffre de 3,61 millions de décès dans le monde, la Chine affichant le bilan le plus lourd avec 1,5 million à elle seule.
  • [67] estime à 10,2 millions le nombre de décès prématurés en 2012 dus à l’exposition aux PM2,5 (particules fines en suspension dans l’air émises par la combustion des combustibles fossiles), dont 3,9 millions en Chine et 2,5 millions en Inde.
  • [68] estime la surmortalité à 8,34 millions en 2019 due à la pollution par les particules fines et l’ozone, dont la majorité (52 %) est causée par des maladies cardiométaboliques directement liées à cette pollution.
  • [69] modélise une surmortalité annuelle totale de 8,79 millions dans le monde due à la pollution de l’air (exposition à l’ozone et aux particules fines), avec une réduction moyenne de l’espérance de vie de 26,5 ans par personne touchée, ainsi qu’une perte moyenne mondiale d’espérance de vie de 2,9 ans, due à des complications de santé. Le modèle associait un modèle de circulation générale couplé à un modèle de chimie atmosphérique et un modèle mondial de mortalité liée à l’exposition, fonctionnant sur des périodes de 20 et 30 ans correspondant aux recommandations du GIEC.
  • [70] utilise des méthodes similaires à celles de [69] mais pour l’année 2015, estimant une surmortalité mondiale annuelle de 8,8 millions due à toute la pollution de l’air ambiant, y compris les émissions anthropiques de combustibles fossiles et la pollution naturelle de l’air (due aux feux de forêt, sans doute un effet indirect des émissions de combustibles fossiles, qui deviennent plus intenses/fréquents avec l’augmentation du réchauffement climatique). Estime aussi une réduction moyenne mondiale de l’espérance de vie de 2,9 ans, dont 1,7 an dû à toutes les émissions anthropiques et 1,1 an dû uniquement aux émissions de combustibles fossiles. À titre de comparaison, le tabac tue 7,2 millions de personnes par an avec une perte d’espérance de vie de 2,2 ans.
  • [71] résume l’argument en faveur du remplacement des combustibles fossiles par l’énergie nucléaire et de la baisse de mortalité qui s’ensuit, indiquant 1,8 million de décès nets évités entre 1971 et 2009, soit 76 000 par an en moyenne, allant de 19 000 à 300 000. Il précise aussi que l’énergie nucléaire est responsable de 99,9 % de décès en moins que le lignite, 99,8 % de moins que le charbon, 99,7 % de moins que le pétrole, et 97,6 % de moins que le gaz.
72-81

Commentaires sur les décès liés au nucléaire

Le nombre exact de décès prématurés liés à l'énergie nucléaire et aux incidents associés est presque impossible à calculer précisément, à cause des effets à long terme des rayonnements nucléaires, du niveau de risque en jeu et de la qualité des rapports sur les incidents.

  • [72] Une liste des décès directs liés à l'entretien de centrales nucléaires. Ils sont tous non civils, soit 50 au total.
  • [73] 30 incidents ont été signalés dans le monde depuis le début de l'énergie nucléaire, les plus importants étant Tchernobyl (1986), Fukushima Daiichi (2011) et Three Mile Island (1979).
  • [74] L'incident de Tchernobyl représente l'impact le plus grave des incidents nucléaires. 30 personnes sont mortes juste après. Mais le nombre exact de décès dus à des problèmes de santé associés reste contesté, certains rapports du début des années 2000 estimant qu'il pourrait atteindre 16 000-60 000 d'ici 2065 à cause du risque de cancer. L'OMS a publié un rapport en 2005 indiquant que le nombre maximal de décès serait plutôt proche de 4 000 selon l'exposition, et en 2018 l'UNSCEAR a publié un rapport de suivi avec les mêmes conclusions que ses résultats de 2008, selon lesquels l'exposition du grand public était très faible.
  • [75] A servi de base au rapport de l'OMS mentionné plus haut, publié peu après l'incident, qui estimait un nombre de décès proche de 9 000. Mais seules la Biélorussie, la Fédération de Russie et l'Ukraine étaient incluses dans l'étude.
  • [76] Un rapport mis à jour après [75] par le même auteur, incluant cette fois le reste de l'Europe et publié après le rapport de l'OMS, prévoyait 14 000 décès dus à différents cancers.
  • [77] Explique les écarts entre les bilans de décès et souligne les différences, en critiquant le manque de contexte de l'OMS.
  • [78] Un rapport plus récent qui réduit le nombre de décès à l'échelle européenne de son estimation précédente de 60 000 à 40 000, tout en soulignant la grande marge d'incertitude, en lien avec [76].
  • [79] Pour replacer dans son contexte la deuxième catastrophe nucléaire la plus grave - Fukushima - [79] indique 0 décès lié à l'accident nucléaire lui-même, ainsi que 0 cas mortel de maladie des rayonnements, mais fait état de 2 313 « décès liés à la catastrophe » dus à l'évacuation, lors de laquelle 100 000 personnes ont été évacuées pour leur sécurité. Ce chiffre n'inclut pas les décès dus au séisme ou au tsunami.
  • [80] Le rapport officiel de 2012 fait état de 0 décès dus aux rayonnements (Fukushima). Mais il indique 573 décès dus au stress de l'évacuation.
  • [81] Cette étude prévoit une estimation maximale de 1 000 décès dus aux rayonnements, même si ce chiffre est contesté à cause du manque de données à long terme et d'estimations de l'exposition (Fukushima).

Comme indiqué, presque tous les décès civils liés à l'énergie nucléaire viennent de deux incidents, avec des bilans projetés dans le futur, alors que la pollution de l'air liée aux combustibles fossiles touche toutes les régions du monde en permanence. Donc, malgré les grandes incertitudes dans le calcul des décès attribués aux combustibles fossiles et à l'énergie nucléaire, dues aux estimations, à l'attribution des décès et des maladies, et au manque de données de haute qualité, les décès attribués à la combustion de combustibles fossiles dépassent largement ceux attribués aux incidents liés à l'énergie nucléaire, avec une surmortalité annuelle de plusieurs millions due aux combustibles fossiles, contre un total estimé à ~60 000 décès (estimation haute) depuis les années 1950 pour l'ensemble de l'énergie nucléaire.

128

Graphique des coûts du solaire PV, de l'éolien et des batteries et projections futures

Les graphiques présentés montrent le coût moyen mondial prévu de la production d'électricité à partir de l'éolien terrestre et du solaire photovoltaïque à grande échelle (LCOE en USD par MWh), ainsi que le coût prévu du stockage d'énergie dans des batteries lithium-ion stationnaires de 4 h (BESS) (CAPEX en USD par kWh de capacité de stockage installée), de 2020 à 2050. Ces données viennent de [128] qui présente une évaluation mondiale des projections de coûts moyens. Pour chaque technologie et indicateur de coût (LCOE & CAPEX), l'étude a regroupé les projections de coûts moyens de nombreuses études régionales et mondiales. Dans ces études, les estimations annuelles prévues étaient rapportées selon différentes résolutions temporelles, différents horizons (par exemple chaque année ou tous les 5 ans, jusqu'en 2030, 2040 ou 2050), et avec des niveaux de cohérence variés. La moyenne générale des projections disponibles a été calculée pour créer une trajectoire représentative unique pour chaque technologie dans les graphiques présentés.

À cause des incohérences entre les projections annuelles, la tendance moyenne était parfois déformée à certains intervalles où le nombre d'estimations disponibles variait. Les résolutions, intervalles et lacunes de données qui en résultaient étaient néanmoins cohérents dans la plupart des jeux de données. Une interpolation linéaire simple a donc été appliquée à toutes les données pour générer des valeurs annuelles entre la première et la dernière estimation rapportées par chaque étude, à partir des estimations disponibles. Les projections n'ont pas été extrapolées au-delà de la plage propre à chaque étude ; les sources sans estimations jusqu'en 2050 ou commençant plus tard que vers 2020 ont donc été exclues.

L'échantillon final comptait 11 jeux de données interpolés pour le solaire PV, 9 pour l'éolien et 9 pour les batteries. Le coût annuel moyen prévu a été calculé à partir de ces sources et affiché ici. Le LCOE de l'éolien/solaire est indiqué en USD/MWh d'électricité produite, tandis que le CAPEX des batteries est indiqué en USD par kWh de capacité de stockage, l'indicateur de coût standard du stockage. Le coût actualisé de l'électricité (LCOE) représente le coût total du système de production d'électricité, moyenné dans le temps, y compris tous les coûts d'investissement, d'exploitation et de maintenance. Les batteries ne produisent pas elles-mêmes d'électricité, et un coût actualisé du stockage (LCOS) équivalent n'était pas fourni par [128]. L'étude a plutôt fourni le CAPEX, qui représente l'investissement initial. Bien qu'il ne soit pas directement comparable au LCOE pondéré par la production sur toute la durée de vie, les projections de coûts CAPEX au niveau du système modélisées par [128] pour des BESS Li-ion de 4-h entièrement installés couvrent des périmètres système larges et complets, incluant les modules de batteries et tous les coûts du reste du système, ce qui en fait le meilleur indicateur comparable, sans conversions de données, hypothèses supplémentaires ni dépassement du cadre du travail de [128].

Ces projections représentent chacune une moyenne issue de plusieurs études et montrent donc un consensus clair sur les trajectoires de coûts de chacune de ces technologies. Il faut toutefois noter que [128] suggère que ces projections pourraient être trop ‘pessimistes’. Ils les comparent à des données historiques du marché mondial compilées à partir de plusieurs sources empiriques pour mettre en évidence de nettes surestimations des coûts prévus, et de nettes sous-estimations du rythme de baisse des coûts ces dernières années. Du début de la plupart des projections à aujourd'hui (~2020-2024), les valeurs moyennes prévues sont généralement supérieures aux valeurs historiques pour le solaire PV à grande échelle, l'éolien terrestre et les BESS Li-ion. Le solaire correspond assez aux valeurs prévues, mais les coûts prédits pour l'éolien terrestre et les batteries sont bien plus élevés que ceux rapportés. Tous ont baissé plus vite que prévu. Si ces tendances qui déjouent les prévisions continuent, les coûts réels futurs de ces technologies pourraient être encore plus bas que ce que suggèrent les prévisions actuelles, ce qui renforce l'idée que les coûts des renouvelables et du stockage d'énergie baissent vite et continueront de baisser jusqu'en 2050.

Bonus

13-19

Bombes ou réacteurs

Contrairement à une bombe nucléaire, la réaction en chaîne de fission est régulée dans les réacteurs de centrales grâce à des processus passifs de rétroaction thermique, des barres de contrôle, des modérateurs et du combustible « faiblement enrichi ».

Les réacteurs sont conçus avec des matériaux et des types de combustible ayant un coefficient de température de réactivité négatif, ce qui veut dire qu'à mesure que la chaleur est libérée et que la température du combustible augmente, la réactivité du cœur diminue. Des températures plus élevées augmentent les vibrations et l'espacement entre les atomes, ce qui réduit la probabilité de capture des neutrons. Ce comportement naturel maintient la réaction stable et sous contrôle (c'est-à-dire critique†), offrant une couche de sûreté intrinsèque si le système commence à surchauffer.

Les barres de contrôle, faites de matériaux non fissiles qui absorbent les neutrons (généralement du bore), absorbent les neutrons en trop et aident à garder la réaction en chaîne sous contrôle. Les opérateurs peuvent agir sur la réaction en chaîne en levant ou en abaissant les barres de contrôle, ajustant ainsi la puissance du réacteur : lever les barres accélère la réaction, tandis que les abaisser la ralentit ou l'arrête complètement. Les barres de contrôle sont conçues pour être sûres en cas de panne, elles arrêtent donc automatiquement le réacteur en cas d'urgence, de dysfonctionnement ou de coupure de courant. Sinon, elles servent aux réglages fins, tandis que les processus de rétroaction passifs font l'essentiel du travail.

Les réacteurs nucléaires utilisent généralement de l'uranium-235 (U-235) comme combustible principal dans leur cœur, mais contiennent aussi plusieurs autres isotopes de l'uranium moins « fissiles » ou moins efficaces pour entretenir une réaction en chaîne. L'enrichissement du combustible désigne le processus qui augmente la concentration d'U-235 dans le cœur, par rapport aux autres isotopes. L'uranium naturel ne contient qu'environ 0,7 % d'U-235, le reste étant surtout de l'U-238. La plupart des réacteurs civils utilisent de l'uranium faiblement enrichi (LEU), généralement enrichi à 3-5 % d'U-235 pour une réaction et une libération d'énergie stables et contrôlables, tandis que l'uranium fortement enrichi de qualité militaire (HEU) contient environ 90 % d'U-235, assez pour une réaction en chaîne rapide et incontrôlée ainsi qu'une libération d'énergie explosive et rapide nécessaire à une bombe. Atteindre ce niveau d'enrichissement est difficile et limité par les réglementations internationales, et ce procédé est sinon étroitement contrôlé et surveillé pour empêcher la prolifération nucléaire (voir plus bas). Le LEU peut suffire à provoquer une montée de puissance assez forte pour faire fondre le cœur d'un réacteur, mais pas du tout assez pour égaler une bombe nucléaire.

Enfin, beaucoup de réacteurs nucléaires comprennent un modérateur. L'U-235, bien que plus fissile, n'absorbe pas facilement les neutrons de haute énergie au départ, et a donc besoin d'un petit coup de pouce. Pour favoriser la capture des neutrons, on les ralentit avec un modérateur, généralement de l'eau ordinaire ou « légère » utilisée pour refroidir le cœur du réacteur, de l'eau deutérée ou « lourde » (D2O), et du graphite très pur, tous excellents pour ralentir les neutrons sans les absorber.

-

†On dit qu'un réacteur est « critique » lorsqu'il fonctionne à un rythme stable et contrôlé.

54-56, 91-92

Recyclage, retraitement et prolifération nucléaire

Pendant son fonctionnement, le combustible du réacteur absorbe des neutrons et se transforme en d'autres éléments lourds, ou subit une fission et libère de l'énergie (et davantage de neutrons libres) en se scindant en éléments bien plus légers appelés « produits de fission ».

Une partie de l'uranium-238 (U-238), un isotope abondant dans le combustible des réacteurs, capture des neutrons et finit par se transformer en plutonium-239 (Pu-239). Le Pu-239 est bien plus « fissile » et recherché comme isotope principal utilisé dans les armes nucléaires du monde entier, grâce à sa capacité à entretenir une réaction en chaîne rapide et explosive. À mesure que le Pu-239 se forme, il absorbe d'autres neutrons pour produire d'autres isotopes du plutonium moins fissiles (comme le Pu-240), qui s'accumulent vite dans le réacteur et sont moins adaptés aux armes - un peu comme le LEU.

Le combustible nucléaire usé contient un mélange de ces isotopes du plutonium et d'autres produits de fission ; une partie de l'uranium restant, non utilisé ; ainsi que des isotopes d'uranium appauvri, moins fissiles, sous forme de déchets. Des scientifiques développent des moyens de recycler ces déchets, et certains modèles de réacteurs, comme les réacteurs à neutrons rapides surgénérateurs (RNR), peuvent même les réutiliser comme combustible. En général, cela prend la forme de combustible MOX (oxyde mixte), contenant un mélange d'isotopes d'uranium et de plutonium qui seraient autrement moins adaptés aux réacteurs classiques.

Les RNR fonctionnent en bombardant le combustible usé avec des neutrons plus rapides, sans modérateur pour ralentir les neutrons (et nécessitent donc des dispositifs de sûreté plus avancés). Cela entraîne des réactions en chaîne plus rapides qui peuvent utiliser efficacement des combustibles mixtes comme le MOX, avec des concentrations plus élevées de plutonium et des isotopes moins fissiles, pour libérer de l'énergie. Ils peuvent même les transformer en nouveaux isotopes plus fissiles, réutilisables comme combustible classique. C'est ce qu'on appelle la « surgénération », car elle crée plus de matière fissile qu'il n'y en avait au départ. Les RNR améliorent donc l'utilisation du combustible, prolongent la durée des ressources en uranium et réduisent les déchets à long terme.

Avant de pouvoir être réutilisés comme combustible, les déchets nucléaires doivent toutefois être retraités chimiquement pour retirer les autres produits non recyclables qui s'accumulent pendant la fission††. Ces produits de fission absorbent aussi des neutrons et perturbent les réactions en chaîne, ce qui réduit l'efficacité du réacteur et complique le contrôle de la réactivité. Les réacteurs ont aussi besoin de certaines concentrations de matière fissile (comme le Pu-239 ou l'U-235) pour entretenir les réactions en chaîne. Le retraitement permet d'extraire et de concentrer ces matières dans le MOX, en laissant les autres produits de fission de côté.

Le retraitement peut aussi servir à concentrer et extraire du Pu-239 pour fabriquer des armes nucléaires. Mais des garanties internationales sont en place pour empêcher efficacement le détournement de plutonium à des fins militaires, notamment grâce à des règles strictes, à la surveillance et au contrôle des activités nationales et internationales du cycle du combustible. Les réacteurs civils utilisent généralement des neutrons ralentis qui sont surtout absorbés lors de la fission de l'U-235 (plutôt que de l'U-238) et produisent moins efficacement du Pu-239†††. Tout plutonium récupéré dans le combustible usé d'un réacteur commercial a une composition isotopique mixte qui le rend impropre aux armes. Pour obtenir du Pu-239 pur de qualité militaire, il faudrait l'extraire et le retraiter tôt dans le cycle du réacteur, avant que d'autres isotopes ne s'accumulent. Sinon, le processus de séparation est extrêmement difficile, complexe et coûteux, et demande des techniques spécialisées, beaucoup de ressources et une vaste expertise.

Les armes nucléaires sont généralement fabriquées par des voies plus pratiques, basées sur l'enrichissement de l'uranium ou sur des réacteurs spécialisés, comme ceux des programmes militaires, dédiés et optimisés pour produire du plutonium de qualité militaire. Les centrales nucléaires civiles elles-mêmes ne sont donc pas considérées comme présentant un risque élevé de prolifération, car il est difficile de fabriquer des matières utilisables pour des armes à partir du combustible des réacteurs. Mais certains estiment que le risque demeure que des États utilisent le cycle civil du combustible nucléaire comme source ou couverture pour obtenir les matières, technologies et compétences nécessaires au développement d'armes nucléaires.

-

††Contrairement aux réacteurs classiques, les RNR peuvent consommer certains sous-produits de fission comme les actinides mineurs (des éléments comme l'américium et le curium), qui font partie des composants les plus durables et les plus radiotoxiques des déchets nucléaires. C'est ce qu'on appelle la « combustion des actinides ». Les usines de retraitement peuvent séparer de nombreux produits de fission tout en laissant les actinides dans le mélange de combustible pour qu'ils soient consommés, plutôt que stockés. Les RNR contribuent ainsi davantage à réduire les déchets radioactifs nocifs potentiels à long terme.

†††Les RNR sont spécialement conçus pour surgénérer des isotopes fissiles comme le Pu-239 à partir de l'U-238 (ce qui se produit aussi dans les réacteurs classiques, mais moins efficacement), ce qui peut accroître le risque de prolifération nucléaire. Mais les RNR produisent (surgénèrent) et consomment (brûlent) à la fois du Pu-239 au fur et à mesure de sa formation, dans un cycle équilibré. Et comme dans les réacteurs classiques, tout plutonium qui n'est pas déjà consommé est vite mélangé ou transformé en d'autres isotopes du plutonium moins fissiles, comme le Pu-240. En transformant le plutonium en combustible utilisable au lieu de le laisser s'accumuler comme déchet, les RNR contribuent aussi à réduire la quantité de plutonium pouvant être détournée ou volée.

(D'après les références supplémentaires et les commentaires suivants du Dr Nathaniel Read, 2024).

Références et lectures complémentaires

Cycle du combustible nucléaire et enrichissement

Vue d'ensemble du cycle du combustible nucléaire | World Nuclear Association

Enrichissement de l'uranium | World Nuclear Association

Traitement de l'uranium | Extraction, raffinage et enrichissement | Britannica

Réacteurs à neutrons rapides | World Nuclear Association

Recyclage des déchets

Tendances et perspectives de la gestion des déchets nucléaires : récupération, recyclage et réutilisation | Journal of Nuclear Engineering

Retraitement | NRC.gov

Retraitement du combustible nucléaire | Idaho National Laboratory | Département américain de l'Énergie

Traitement du combustible nucléaire usé | World Nuclear Association

Conséquences de la séparation et de la transmutation dans la gestion des déchets radioactifs | AIEA

Réduire les déchets nucléaires et améliorer l'efficacité pour un avenir énergétique durable | AIEA

Quand les déchets nucléaires sont un atout, pas un fardeau | AIEA

Systèmes de contrôle et de sûreté nucléaires

Sûreté des réacteurs nucléaires | World Nuclear Association

Principes de sûreté fondamentaux pour les centrales nucléaires | INSAG | AIEA

Sûreté nucléaire - aperçu | ScienceDirect Topics

La résilience et la sûreté du nucléaire face aux événements extrêmes | AIEA

Restructurer la réglementation nucléaire | Environmental Health Perspectives

Systèmes de confinement | AIEA

Structure de confinement - aperçu | ScienceDirect Topics

57-63

L'avenir de l'économie nucléaire

Sur les coûts très élevés des projets de construction nucléaire, jusqu'à deux tiers peuvent venir des coûts de financement. Ces projets sont généralement financés par des fournisseurs d'électricité et d'autres investisseurs via des financements de projet à taux d'intérêt élevés. Avec des coûts initiaux élevés (surtout le coût du capital et les assurances pour couvrir les risques de construction), de longues périodes de construction et des retards fréquents, le coût total des nouvelles centrales peut plus que tripler au fil des travaux, entraînant de nombreuses pertes comptables et annulations. Tout cela est encore aggravé par des facteurs complexes, comme l'opposition du public, de longs processus de démantèlement et la perte progressive des compétences nucléaires.

Mais la façon dont le nucléaire est financé pourrait bientôt changer. Les PRM pourraient résoudre beaucoup de ces problèmes grâce à des coûts initiaux plus faibles et des délais de construction plus courts. Bien qu'ils reposent fondamentalement sur la même technologie, ces réacteurs changent les engagements financiers et l'économie du nucléaire au point que beaucoup de pays envisagent maintenant de les intégrer à grande échelle au réseau. Les fournisseurs d'IA et de centres de données pourraient payer comptant, tout comme de grandes entreprises chimiques, industrielles et minières, évitant ainsi les intérêts. En produisant de l'énergie nucléaire sur place, ils peuvent aussi éviter les coûts de raccordement au réseau et de distribution des renouvelables intermittentes.

(D'après les références et commentaires supplémentaires suivants des professeurs Ian Farnan et Simon Middleburgh, 2024)

Références et lectures complémentaires

Réduire les coûts de construction du nouveau nucléaire | Groupe de travail sur l'accord sectoriel | NIA (archivé)

La neutralité carbone a besoin d'énergie nucléaire : tripler l'énergie nucléaire demande des financements | Agence de l'énergie nucléaire de l'OCDE

Les causes des dépassements de coûts dans la construction de centrales nucléaires appellent une nouvelle approche de la conception technique | Joule

Sûreté nucléaire et réacteurs abordables : peut-on avoir les deux ? | Bulletin of the Atomic Scientists

Les retards de construction rendent les nouvelles centrales nucléaires plus coûteuses que jamais | Imperial News | Imperial College London

Évaluation de l'opposition du public aux projets d'infrastructure : le cas des projets nucléaires | Construction Research Congress 2012

L'opinion publique sur l'énergie nucléaire et les armes nucléaires : le lien entre attitudes aux États-Unis | Energy Research & Social Science

Le défi de l'acceptation sociale | Poser les bases de réacteurs nucléaires nouveaux et avancés aux États-Unis | The National Academies Press

Démantèlement nucléaire | AIEA

Coûts du démantèlement des centrales nucléaires | Agence de l'énergie nucléaire de l'OCDE

La main-d'œuvre nucléaire de demain - Opportunités et besoins du secteur nucléaire international | European Nuclear Society

Main-d'œuvre en ingénierie nucléaire aux États-Unis | Journal of Applied Clinical Medical Physics

Le manque de compétences nucléaires et notre future diversité | Nuclear Institute

Le nucléaire gaspillé : pourquoi le coût de l'énergie nucléaire est mal compris | Mackinac Center

Les avantages supplémentaires de l'énergie nucléaire

  • Production de chaleur - À cause des lois de base de la thermodynamique, deux tiers de la chaleur produite par les réacteurs nucléaires sont perdus. La cogénération est un domaine qui suscite de plus en plus d'intérêt et offre des possibilités dans de nombreuses formes de production d'énergie, y compris le nucléaire. La chaleur perdue peut être récupérée et utilisée pour différentes applications complémentaires, comme le chauffage urbain ou le dessalement, afin d'améliorer l'efficacité globale. Elle pourrait aussi alimenter le captage direct du CO2 dans l'air, et les réacteurs à haute température suscitent un intérêt croissant pour alimenter des procédés industriels difficiles à décarboner.
  • Médecine nucléaire - Les radioisotopes sont régulièrement utilisés pour diagnostiquer et traiter le cancer et d'autres maladies. Une pénurie s'aggrave, car les réacteurs utilisés pour produire ces produits sont vieux et ferment peu à peu. Investir dans le nucléaire et construire de nouveaux réacteurs pourrait aider à résoudre ce problème.

(D'après les références supplémentaires et les commentaires du Dr Nathaniel Read, 2024)

Références et lectures complémentaires

Une revue complète de l'intégration des énergies renouvelables pour la cogénération | Energy Conversion and Management

Les radioisotopes en médecine | World Nuclear Association

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