Je voulais faire un article sur les futurs réacteurs nucléaires e 4ème génération, mais je m'aperçois, après en avoir parlé avec quelques personnes, que l'on ne connait pas ce que sont les 3 premières générations. Je vais donc commencer par cela.
            Je rappelle (voir mon article du 15/7/2018), que tous les réacteurs ont actuellement un combustible (qui est de l'uranium enrichi ou du plutonium et un mélange des deux dans la combustible MOX), un ralentisseur de neutrons rapides parce que seuls les neutrons lents engendrent la fission (on l'appelle un modérateur), et enfin un fluide caloporteur qui va emmener la chaleur pour en faire de la vapeur et faire tourner des turbines accouplées à des alternateurs de production d’électricité. (en général, pour éviter la contamination par les produits de fission lors d'une fuite accidentelle un premier fluide  emmène la chaleur produite par le cœur dans le circuit primaire d'un échangeur où, dans un circuit secondaire, de l'eau est transformée en vapeur pour alimenter les turbines).

           Les réacteurs de la génération I sont des précurseurs. construits avant 1970 :
               • La Grande Bretagne a fabriqué 29 réacteurs modéré au graphite et refroidis au dioxyde de Carbone et dont le combustible était de l'uranium métallique non-enrichi. Leur puissance a été croissante : 50, puis 120/150, autour de 200 et 490. Ils ont été arrêtés entre 1987 et 2015.
               • La France a également construit de tels réacteurs, mais ils ont été utilisés pour produire du plutonium nucléaire et la filière n'a pas été conservée parce pas assez sûre.
               • Des réacteurs utilisant l'uranium naturel, l'eau lourde (D20) comme modérateur et du CO2 comme refroidisseur. La France en a construit trois, notamment la célèbre Zoé à Chatillon. Elle a également construit un réacteur où l'eau lourde est à la fois modérateur et refroidisseur.
                • Les USA ont construits environ une centaine de réacteurs de type divers (dont certains à des fins militaire). L'important est la mise au point des types de réacteurs utilisant comme modérateur de l'eau bouillante ou pressurisée, qui seront les réacteurs les plus sûrs de la génération II. La France construira, à parties brevets de la société Westnghouse le réacteur Chooz A, préside la frontière belge qui sera le prototype de la filière française et fonctionnera jusqu'en 1991.

           Les réacteurs de la génération II sont les réacteurs industriels construits entre 1970 et 1998 et actuellement en service; ils sont en majorité de la filière à eau pressurisée comme modérateur et fluide caloporteur.
           Mais il ya eu d'autres types de réacteurs construits : outre une filière spécifique du Canada à uranium naturel et eau lourde, on peut ramener ces filières à trois types :
                  - celui où le modérateur est du graphite et le fluide caloporteur de l’eau bouillante. Environ 3,5% des réacteurs, les réacteurs russes notamment.
          Ces réacteurs sont moins stables et plus difficiles à contrôler (le graphite est un modérateur difficile à contrôler), le circuit de refroidissement risque des fuites d'eau contaminé, coté turbines, et la filière a été abandonnée.
Les réacteurs russes de Tchernobyl étaient de vieux réacteurs de cette filière et leur instabilité est en partie responsable de l'accident.
                    - celui où le modérateur et le caloporteur sont de l’eau bouillante.
          C’est la filière américaine et environ 23 % des réacteurs dont les réacteurs japonais.
          L’inconvénient est que l’eau bouillante de transport de la chaleur mais aussi de refroidissement du réacteur, sort de la cuve où est enfermé le coeur, pour aller dans les turbines, ce qui crée des risques de fuite d'eau contaminée, comme on l’a constaté au Japon et fait passer de l’eau éventuellement contaminée dans les turbines et leur circuit, voire à l'extérieur en cas de cataclysme, tel le tsunami.
                    - celui où le modérateur est de l’eau sous pression et le caloporteur de l’eau.          
          C’est la filière française et 67% environ des réacteurs mondiaux. Il y a un circuit dans la cuve avec un échangeur de température étanche qui transforme l’eau du circuit secondaire en vapeur, qui alimentera les turbines. Les risques de contamination et de fuite sont bien moindres.
          La filière française est donc plus sûre au plan des principes de fonctionnement.

          Les réacteurs de la génération III sont les réacteurs industriels  conçus à partir des années 1990 et qui prennent donc en compte le retour d'expérience des précédentes générations (plus de 12 000 années-réacteur d'exploitation)et notamment de l'accident de Tchernobyl, et pour ceux mis en service après 2010, de l'accident de Fukushima (génération III+). Ils sont destinés à prendre le relais des réacteurs actuels de génération II, mais ne représentent qu'une évolution et non un saut technologique..
            Il existe différents types de réacteurs au sein de cette génération, les plus connus étant :
                    • l'EPR (Framatome/EDF), réacteur à eau pressurisée d’une puissance électrique de 1600 MW. Deux EPR sont en service en Chine (Taishan) et deux autres sont toujours en construction en Finlande (Olkiluoto) et en France (Flamanville). DeuxEPR doivent être construits au Rroyaume Uni.
                    • l’AP 600/1000 (Westinghouse), réacteur à eau pressurisé très compact. Des AP de 1 000 MW sont en cours de construction en Chine et aux États-Unis;
                    • l’ABWR et l’ESBWR (GE Hitachi - Toshiba), réacteurs à eau bouillante d’une puissance électrique de 1 350 MW. Les deux premiers ABWR ont été mis en service au Japon en 1996 et 1997.
                     • le VVER russe à eau pressurisée. Les premiers modèles 440/213 étaient de 2ème génération et sont en service. Un modèle VVER 1000 a étamais en service en 1980. Le VVER 1200 est le modèle évolué de génération III et un VVER 1300 TOI (optimisé) est en cours de construction.
            Des réacteurs vvER existent en Russie, en Inde, en Finlande, et sont en construction en Bulgarie, en Turquie, en IRAN, en Slovaquie, au Bangladesh et en Chine.
                    • Le premier réacteur Hualong chinois, dont la construction a commencé en mai 2015, a divergé en octobre 2020, a été connecté au réseau en novembre et a commencé son exploitation commerciale le 30 janvier 2021. à eau pressurisée, dont la construction a commencé en mai 2015, a divergé en octobre 2020, a été connecté au réseau en novembre et a commencé son exploitation commerciale le 30 janvier 2021. 7 autres réacteurs vont être construits en Chine, , 5sont prévus au Pakistan, deux en Inde et un en Argentine.

           Maintenant que vous connaissez les trois premières générations de réacteurs, je pourrai parler demain de la 4ème génératifn, qui, elle représente un saut technologique.