Sciences · Énergie et technologies
L’énergie nucléaire
L’énergie nucléaire est l’énergie libérée par la fission de noyaux d’uranium. Elle fournit environ 9 % de l’électricité mondiale et près des deux tiers de celle de la France, avec très peu de CO₂.
Mis à jour le 4 min de lecture
L’énergie nucléaire civile exploite une propriété découverte en 1938 : un noyau lourd qui se brise libère une énergie considérable. Une centrale nucléaire utilise cette chaleur pour produire de la vapeur et de l’électricité, sans combustion ni fumée. Atout pour le climat, source d’inquiétude pour la sûreté et les déchets, elle est au cœur des débats sur la transition énergétique.
D’où vient l’énergie nucléaire ?
Les noyaux d’uranium 235 se brisent lorsqu’ils absorbent un neutron : c’est la fission. Chaque fission libère environ 200 MeV d’énergie et deux ou trois neutrons, qui peuvent provoquer d’autres fissions : une réaction en chaîne, contrôlée dans un réacteur (voir fission et fusion nucléaire). L’énergie provient de la conversion d’une infime partie de la masse en énergie, selon E = mc² (voir énergie).
Une histoire en dates
| Date | Étape |
|---|---|
| 1938-1939 | découverte de la fission (Otto Hahn, Fritz Strassmann, Lise Meitner, Otto Frisch) ; Frédéric Joliot-Curie montre l’émission de neutrons |
| 2 décembre 1942 | première réaction en chaîne contrôlée, la pile de Chicago d’Enrico Fermi |
| 1945 | bombes d’Hiroshima et de Nagasaki |
| 1951 | première électricité nucléaire (réacteur EBR-I, Idaho) |
| 1954-1956 | premières centrales raccordées au réseau (Obninsk en URSS, Calder Hall au Royaume-Uni) |
| 1974 | plan Messmer : programme massif de construction en France |
| 1979 | accident de Three Mile Island (États-Unis) |
| 1986 | catastrophe de Tchernobyl (Ukraine soviétique) |
| 2011 | accident de Fukushima (Japon) ; l’Allemagne décide de sortir du nucléaire, effective en 2023 |
| 2024 | mise en service de l’EPR de Flamanville |
Le nucléaire en chiffres
- Environ 440 réacteurs en service dans une trentaine de pays, pour environ 9 % de l’électricité mondiale.
- Les États-Unis possèdent le plus grand parc ; la France le deuxième, avec 57 réacteurs répartis sur 18 sites (voir centrale nucléaire).
- La Chine construit à elle seule une grande partie des nouveaux réacteurs du monde.
- En France, le nucléaire a fourni environ 67 % de l’électricité en 2024, ce qui en fait le pays le plus nucléarisé au monde rapporté à sa production (voir mix énergétique de la France).
Avantages et inconvénients
| Avantages | Inconvénients |
|---|---|
| très faibles émissions : environ 12 g CO₂ par kWh sur le cycle de vie (GIEC), comparable à l’éolien | déchets radioactifs à vie longue, à gérer pendant des millénaires |
| production pilotable, jour et nuit, indépendante de la météo | risque d’accident grave, rare mais aux conséquences lourdes |
| faible emprise au sol et faible consommation de matières | chantiers longs et coûteux, retards fréquents (Flamanville, Olkiluoto, Hinkley Point) |
| indépendance énergétique relative | uranium importé (Kazakhstan, Niger, Canada, Australie, Ouzbékistan…) |
| coût stable une fois la centrale amortie | prolifération : liens entre technologies civiles et militaires |
Les déchets radioactifs
En France, l’Andra classe les déchets selon leur activité et leur durée de vie. Les déchets de haute activité (HA), issus du combustible usé, représentent environ 0,2 % du volume mais l’essentiel de la radioactivité. Le combustible usé est retraité à La Hague, où l’on récupère uranium et plutonium. Pour les déchets les plus dangereux, la France prévoit un stockage géologique profond à 500 m sous terre, le projet Cigéo, à la limite de la Meuse et de la Haute-Marne.
Sûreté et accidents
Les accidents sont classés sur l'échelle INES, de 0 (écart) à 7 (accident majeur). Seuls Tchernobyl (1986) et Fukushima (2011) ont atteint le niveau 7. À Tchernobyl, une explosion a détruit un réacteur au cours d’un essai mal conduit ; à Fukushima, le tsunami du 11 mars 2011 a privé les réacteurs de refroidissement, provoquant la fusion de trois cœurs. En France, la sûreté est contrôlée par une autorité indépendante, devenue l’ASNR en 2025 après la fusion de l’ASN et de l’IRSN.
Et la fusion ?
La fusion de noyaux légers, qui alimente le Soleil, produirait peu de déchets à vie longue et sans risque d’emballement. Elle n’est pas encore maîtrisée pour produire de l’électricité ; le réacteur expérimental ITER, en construction à Cadarache (Bouches-du-Rhône), doit en démontrer la faisabilité scientifique.
Questions fréquentes
L’énergie nucléaire est-elle renouvelable ?
Non : elle repose sur l’uranium, une ressource minérale finie. Mais elle est dite bas carbone, car elle émet très peu de gaz à effet de serre, comme les énergies renouvelables.
Une centrale nucléaire peut-elle exploser comme une bombe ?
Non. L’uranium d’un réacteur de centrale est enrichi à 3 à 5 % en uranium 235, contre environ 90 % pour une arme : une explosion nucléaire y est physiquement impossible. Les accidents graves sont des explosions chimiques ou de vapeur et des rejets radioactifs.
Combien de temps durent les déchets nucléaires ?
Cela dépend : certains déchets perdent l’essentiel de leur radioactivité en quelques dizaines d’années, d’autres restent dangereux des dizaines à des centaines de milliers d’années, ce qui justifie le stockage géologique profond.