Qu'appelle-t-on un réacteur de "quatrième génération" ?

Mais la technologie nucléaire est encore jeune, elle peut donc encore s'améliorer, si on se donne davantage de temps ; on peut aussi viser de nouveaux objectifs tels que l'obtention de gaz à haute température pouvant être utilisés dans certaines réactions chimiques ou la mise en œuvre pour la production d'électricité de la fission des deux isotopes de l'uranium dans ce que l'on appelle la surgénération ; on peut aussi chercher à concevoir des réacteurs de puissance inférieure à celle des réacteurs actuels qui seraient ainsi plus adaptés aux marchés des petits pays. Dans tous les cas on cherchera à améliorer encore la sûreté, la fiabilité et si possible l'économie de ces nouveaux réacteurs.

C'est dans cette optique, et pour susciter, et coordonner à l'échelle internationale, davantage de recherches sur les réacteurs du futur, qu'a été lancé le concept de la Génération IV. La première initiative est venue des Etats-Unis, mais le Forum International Génération IV, créé à l’initiative des USA, regroupe actuellement dix pays. Parallèlement l’Inpro (Initiative Project on Innovative Nuclear Reactors and Fuel Cycles) a été lancé par l’AIEA pour définir les critères auxquels devront répondre les systèmes du futur. Le réseau Michelangelo a produit des propositions très précises sur la stratégie de recherche à mettre en place en Europe pour soutenir les approches innovantes à vocation industrielle. Le réseau HTR-TN met en oeuvre une telle stratégie pour le développement de la technologie des réacteurs à haute température. La France participe activement à tous ces programmes.

Les grands objectifs fixés pour les systèmes Generation IV sont les suivants :

1. Aptitude au développement durable,
2. Compétitivité économique,
3. Sûreté et fiabilité,
4. Résistance à la prolifération et protection physique.

Les six concepts de réacteurs Generation IV actuellement sélectionnés par le Forum International sont les suivants :

1. VHTR (Very High Temperature Reactor) : réacteurs à neutrons thermiques de petite taille, refroidis à l’hélium à très haute température (1000/1200 °C), dédiés à la production d’hydrogène ou à la cogénération hydrogène-électricité.

2. GFR (Gas-cooled Fast Reactor) : réacteurs à neutrons rapides de petite taille, refroidis à l'hélium, surgénérateurs

3. SFR (Sodium-cooled Fast Reactor) : réacteurs à neutrons rapides, refroidis au sodium, surgénérateurs. Deux options sont développées : puissance unitaire de 150 à 500 MWe d’une part, de 500 à 1200 MWe d’autre part.

4. SCWR (SuperCritical Water-cooled Reactor) : réacteurs à eau supercritique de grande puissance. Deux versions sont développées, l'une à neutrons thermiques, l'autre à neutrons rapides.

5. LFR (Lead-cooled Fast Reactor) : réacteurs à neutrons rapides refroidis au plomb (ou alliage eutectique PbBi), surgénérateurs. De nombreuses variantes quant à la puissance unitaire sont envisagées, de 50 à 1200 MWe.

6. MSR (Molten Salt Reactor) : réacteurs de petite taille à neutrons épithermiques, utilisant le sel fondu à la fois comme combustible et comme caloporteur.

De tous ces concepts, seul le VHTR propose dans sa version de base, un cycle de combustible ouvert, les cinq autres concepts visant prioritairement un développement énergétique durable avec recyclage du combustible.

La validation de ces concepts demandera du temps : la décennie 2030 est généralement reconnue comme celle de la réalisation de prototype(s). Celle de la mise en oeuvre à l’echelle industrielle est plus éloignée encore ; c'est ainsi que le « Livre Blanc sur les Energies » estime que ces réacteurs de la génération IV ne seront pas disponibles pour un déploiement industriel avant 2040.

NB : le lecteur reconnaîtra dans la filière SFR (n°3) celle qui a été développée en France à travers Rapsodie, Phénix et Superphénix. L'arrêt prématuré et intempestif de Superphénix a malheureusement fait perdre à notre pays l'avance qu'il avait acquise sur la voie de cette filière Génération IV.