Quel est le bilan actuel et le futur du programme français de production d'énergie nucléaire ?

Rappelons les principales caractéristiques du processus mis en œuvre

• L’énergie nucléaire résulte de la fission du noyau de certains d’atomes dit fissiles, tels que l’uranium 235 et le plutonium 239, qui, soumis à la collision de neutrons d’énergie adaptée, voient leur noyau atomique se dissocier en libérant une énergie importante et en donnant naissance à plusieurs noyaux atomiques plus légers et à une émission de neutrons.
• Si la concentration en uranium 235 est suffisante, une réaction en chaîne (un neutron émis pouvant fissionner un nouvel atome, etc.) s’établit. Il est à noter que l’uranium naturel contenant 99,3% de U²³⁸ et seulement 0,7% de U²³⁵ ne convient pas. Il est nécessaire d’augmenter la proportion⁽ⁱⁱ⁾ en U²³⁵ préalablement à la création du « combustible » dont la proportion en U235 se situe entre 3% et 5%.
• Le contrôle de la réaction de fission est difficile mais d’une importance vitale. Par exemple, si la concentration initiale des neutrons est trop faible, la réaction en chaîne ne s’installe pas et le système s’arrête. Si elle est trop forte, c’est le risque d’un « accident de criticité » (première phase d’une explosion atomique).
• Les neutrons générés in situ peuvent aussi réagir marginalement sur des noyaux de l’uranium 238 et donner en plusieurs étapes in fine du plutonium 239⁽ⁱⁱⁱ⁾.
• Tout le milieu est radioactif. L’étanchéité des installations est donc primordiale à maintenir.
• Ces aspects caractérisent tous les systèmes d’utilisation des centrales nucléaires. Leurs défauts peuvent entraîner des conséquences dramatiques. Tous les systèmes sont donc soumis à des processus de validation et de maintien de la sureté, uniques dans l’industrie.
• Les produits de la réaction nucléaire, à la fois produits de fission et transuraniens^(iv), sont confinés avec l’oxyde d’uranium à l’intérieur de la gaine de combustible pour éviter leur dissémination et la contamination du circuit primaire.
• Les déchets radioactifs sont tous gérés selon leur niveau d’activité et leur durée de vie. Il est souhaitable de les recycler si possible^(v).

Quelques données sur le REP

Le « combustible » est constitué oxyde d’uranium (UOX) faiblement enrichi de 3 à 5% en isotope U²³⁵. On utilise aussi en plus, dans certaines unités en France, le MOX (pour Mélange d’Oxyde de plutonium et d’Oxyde d’uranium) contenant de 5 à 12,5%, d’oxyde de plutonium 239, ce qui limite la proportion de Pu²³⁹ dans les déchets et économise de l’uranium 235. L’eau ordinaire du circuit primaire du réacteur est mise sous pression de 150 bars environ, elle reste liquide et sert à la fois de fluide « caloporteur » et de modérateur, c’est-à-dire qu’elle ralentit les neutrons afin qu’ils aient une réaction efficace avec les atomes fissiles qu’ils rencontrent.

Qu'en est-il du parc nucléaire français existant en 2026 ?

Le parc actuel d’EDF comprend 57 réacteurs en service. Ce sont tous des réacteurs REP, même si le modèle a suivi plusieurs phases d’améliorations techniques permettant entre autres d’augmenter la puissance fournie. Le plus récent s’appelle Flamanville 2. Le début de sa construction date de 1980 et sa mise en service de 1987. Il délivre une puissance de 1300 MW.

Centrale nucléaire de Flamanville. Au premier plan l'EPR FLA3, derrière les bâtiments réacteurs de FLA2 et FLA1.

Leur durée de vie est garantie à 40 ans. Des travaux ont été réalisés sur une partie des réacteurs pour porter la durée de vie de 40 à 60 ans. Néanmoins, aujourd’hui l’objectif de renouveler, voire de remplacer les réacteurs approchant de 40 ans de vie, occupe l’entretien du parc nucléaire. Il faut donc les renouveler au bout de ce délai et pour cela il est nécessaire de conserver la compétence du personnel et des experts.

En 2026 le premier en France d’une filière, appelée EPR (pour Evolutionary Power Reactor), sera mis en service. Il s’agit de « Flamanville 3 », qui délivrera une puissance électrique de 1600 MW. Il s’agit d’un réacteur dont la nouvelle conception a été déterminée, entre autres, par le retour d’expérience des accidents subis par les réacteurs nucléaires à Tchernobyl en 1986 et à Fukushima en 2011 dont il fallait corriger les insuffisances. Trois réacteurs de ce type sont déjà en service, en Chine depuis 2018 et 2019, et en Finlande depuis 2023. D’autres sont en construction au Royaume-Uni et en Inde.

Les principales modifications techniques portent prioritairement sur l’installation de systèmes améliorés de protection anti-accidents pour la prise en compte des accidents graves (notion de défense en profondeur^(vi)) ainsi que sur la diversification des systèmes de contrôle-commande avec recours aux technologies numériques.

Parallèlement, les procédures d’agrément nécessaires à l’exploitation ont été redéfinies. La sûreté des réacteurs est surveillée de près par des instances de l’État (l’Autorité de sûreté nucléaire et de radioprotection – ASNR). Ces procédures devront être multipliées et approfondies.

La construction de six nouveaux réacteurs EPR est prévue en France. EDF soutient d’autres programmes EPR à l’étranger.

Les petits réacteurs modulaires, SMR : un nouveau concept pour le futur

Le gigantisme des REP explique la tendance vers les SMR (Small Modular Reactor), petits (puissance de 10 à 300 MW) et modulaires (conçus pour être fabriqués en série, ce qui engendre des gains économiques ainsi que des gains dans la gestion et les contrôles de sûreté).

Les domaines d’application des SMR qui sont mis en avant sont liés à la production d’électricité pour des domaines où les technologies actuelles manquent de souplesse : alimentation en énergie des sites isolés, les transports, les gros navires, la production de chaleur pour l’industrie, le chauffage urbain, le dessalement de l’eau de mer, la production d’hydrogène, etc.

On recense en 2026 plus de 80 projets SMR qui suivent des trajectoires industrielles très différentes dans une vingtaine de pays européens ou non-européens. Des start-ups proposent des solutions techniques couvrant un peu tous les modèles de réacteurs possibles.

• Certains sont des copies à modèles réduits des géants REP. Leurs puissances sont entre le quart et la moitié des réacteurs REP – soit quelques centaines de MW. Les études préalables nécessaires sont évidemment raccourcies par les travaux faits pour la mise au point des REP.
• D’autres, éventuellement de puissance beaucoup plus faibles (la centaine de MW), s’inspirent de prototypes ou d’exemplaires de laboratoires. On peut citer : les HTR (Réacteurs à Haute Température), les RNR (Réacteurs à Neutrons Rapides), les RSF (Réacteurs à Sels Fondus)…

On en est au stade de l’étude de prototypes. La contribution française est parrainée par EDF et par le CEA et soutenue par l’État (projet France 2030). Techniquement elle est portée par le projet Nuward^(vii) dont EDF voudrait faire le projet le plus avancé en Europe avec une dizaine de SMR en 2050.

Le développement des SMR a lieu en plus de nouvelles installations géantes EPR et participe à la nécessité de diversifier les modes d’obtention de l’électricité.

Il s’agit de répondre à l’augmentation à venir de la demande en énergie de la population, par exemple pour assurer l’inéluctable extension des équipements numériques dans le monde (data centers) et le passage aux voitures électriques. Mais dans le monde actuel l’accès aux matières premières nécessaires pour l’exploitation et le pilotage des installations de production d’énergie peut être limité par l’épuisement des ressources ou par des pénuries provoquées pour des raisons géopolitiques. Les critères environnementaux doivent également être pris en compte.

En conclusion, la reprise d’investissements pour le programme nucléaire français est récente et les vingt dernières années marquées par un ralentissement ont entraîné des pertes et de nouveaux besoins de compétences. Le besoin de main-d’œuvre est important. Il faut rappeler que l’entretien sécuritaire et le traitement du vieillissement des centrales appellent de nombreuses compétences en recherche et développement (R&D) de très haut niveau. La formation des personnels et des nouvelles recrues est impérative et nécessite aussi la constitution d’équipes diversifiées.

Il faut aussi continuer à accorder à la sûreté des installations la priorité dont elle jouit aujourd’hui. Le milieu radioactif est un milieu dangereux ; l’enthousiasme technique et financier ne doit pas venir obscurcir cette réalité sous peine d’engendrer échecs et frustrations.

Paul Rigny et Françoise Brénon

(i) Historique du nucléaire en France et plan Messmer sur le site de la SFEN 
(ii) On parle ici d’« enrichissement ».
(iii) Ici il ne s’agit pas de fission car l’U²³⁸ n’est fissible. Voir La formation du Plutonium-239 sur le site laradioactivite.com 
(iv) Éléments transuraniens = éléments radioactifs dont le numéro atomique est supérieur à celui de l’uranium.
(v) Voir la vidéo du CEA  Le traitement et le recyclage des combustibles nucléaires usés 
(vi) Pour en savoir plus sur le concept de sûreté nucléaire qu’est la défense en profondeur, allez voir la vidéo sur le site de l’ASNR.
(vii) Voir le projet Nuward, filiale du groupe EDF dédiée au développement de son SMR.
 

Pour en savoir plus

• Les réacteurs à eau sous pression et le parc nucléaire français sur le site de l’Autorité de sûreté nucléaire et de radioprotection -ASNR
• Les chimistes dans : Le monde de l'énergie nucléaire, F. Brénon et G. Roussel (Mediachimie.org)
• Le nucléaire est de retour, J.-Cl. Bernier, novembre 2025 (Mediachimie.org)
• Risques et opportunités pour le nucléaire actuel et futur en termes de ressources minérales stratégiques,  Ch.Poinssot / BRGM, Colloque Chimie et matériaux stratégiques, novembre 2022, Fondation de la Maison de la Chimie

Crédits illustrations :

• Centrale nucléaire de Flamanville. Au premier plan l'EPR FLA3, derrière les bâtiments réacteurs de FLA2 et FLA1. JKremona, travail personnel, Wikimedia Commons, licence CC BY-SA 4.0
• Centrale nucléaire modulaire de petite taille (SMR) par temps ensoleillé. Rendu 3D. A+W / Adobe Stock