Fragilisé dans l’opinion après l’accident nucléaire de Fukushima, le nucléaire a vu son image évoluer au début des années 2020. Face à l’urgence climatique et aux tensions sur l’approvisionnement énergétique à partir de 2022, il est réapparu comme un atout stratégique.
L’innovation au cœur de la stratégie nucléaire
Le nucléaire constitue de plus en plus un champ majeur de recherche et d’innovation technologique. En France, le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) joue un rôle central. Ses travaux portent à la fois sur l’amélioration des installations actuelles et sur la conception des réacteurs du futur.
Parmi les priorités figure le développement des réacteurs de quatrième génération. Leur objectif est de mieux valoriser les matières déjà disponibles en France en recyclant le combustible usé. Cette démarche, appelée « fermeture du cycle », permettrait d’optimiser l’utilisation des ressources et de réduire la dépendance aux importations d’uranium naturel.
L’innovation concerne également les petits réacteurs modulaires (SMR), soutenus dans le cadre de France 2030. Plus compacts et adaptables, ils pourraient produire non seulement de l’électricité, mais aussi de la chaleur pour l’industrie ou de l’hydrogène bas carbone.
Au-delà des réacteurs, la recherche nucléaire mobilise de nombreuses disciplines : science des matériaux, sûreté, robotique, numérique ou cybersécurité. L’enjeu est désormais de transformer ces avancées scientifiques en solutions concrètes, capables d’être déployées à grande échelle.
Le nucléaire, bien plus que de l’électricité
Énergie bas carbone, outil de pointe pour la médecine, levier stratégique pour l’exploration spatiale : le nucléaire apparaît aujourd’hui comme un domaine scientifique transversal, au service de grandes priorités contemporaines. La relance engagée en France ne se limite pas à la construction de nouveaux réacteurs. Elle s’accompagne d’un effort massif en matière de recherche, d’innovation et de formation. En médecine, il permet de diagnostiquer et de traiter certaines maladies, notamment les cancers. Des substances faiblement radioactives sont utilisées pour repérer des tumeurs ou cibler précisément des cellules malades. Ces techniques sont devenues indispensables dans de nombreux hôpitaux. Dans l’espace, l’énergie nucléaire est utilisée lorsque les panneaux solaires ne suffisent plus, par exemple pour des missions très éloignées du Soleil. Elle permet d’alimenter des sondes ou des robots explorant des environnements extrêmes. Plusieurs missions de la NASA ont ainsi utilisé des sources d’énergie nucléaire pour explorer les confins du système solaire, comme les rovers envoyés sur Mars. Certains satellites sont par ailleurs dotés de moteurs à propulsions nucléaires.
Nous sommes allés à la rencontre de Stéphane Sarrade, directeur des programmes énergie du CEA, pour décrypter l’avenir du nucléaire.
Comprendre les enjeux du nucléaire : entretien avec Stéphane Sarrade
Quels atouts scientifiques et industriels la filière nucléaire apporte-t-elle dans le contexte de transition énergétique ?
S.S : La force du nucléaire français repose d’abord sur l’existence d’une véritable filière structurée. Elle associe des industriels comme EDF, exploitant, Framatome, fabricant et concepteur d’équipements et de combustibles, Orano, qui gère la matière nucléaire, ainsi que des organismes de recherche où des milliers de personnes travaillent en R&D.
Cette structuration remonte au plan Messmer, au début des années 1970, lorsque la France a décidé de se doter d’un parc électronucléaire pour s’affranchir du premier choc pétrolier et réduire sa dépendance aux hydrocarbures. Ce socle scientifique et industriel constitue aujourd’hui un atout majeur vers la transition énergétique.
Après une décennie post-Fukushima durant laquelle le nucléaire a été perçu davantage comme un problème que comme une solution, le contexte a évolué. Le dérèglement climatique impose de développer des énergies décarbonées.
Le nucléaire, énergie de masse pilotable et bas carbone, peut contribuer à la transition énergétique, en symbiose avec les énergies renouvelables plus locales et flexibles. La guerre en Ukraine a également ravivé la question de la souveraineté énergétique. Nos collaborations internationales montrent que le savoir-faire français est reconnu, même s’il faut toujours rester humble.
Pouvez-vous nous parler de la médecine nucléaire et de la thérapie vectorisée ?
S.S : La médecine nucléaire repose sur l’utilisation d’éléments radioactifs pour diagnostiquer ou traiter des maladies, notamment certains cancers. Deux notions sont essentielles : la puissance du rayonnement (alpha, bêta, gamma) et la demi-vie, c’est-à-dire le temps nécessaire pour que la radioactivité diminue de moitié.
En thérapie, on choisit des éléments à demi-vie courte (quelques heures ou quelques jours) pour qu’ils agissent efficacement tout en limitant les effets secondaires. Ces isotopes, souvent fabriqués dans des cyclotrons, peuvent servir de traceurs pour suivre leur distribution dans l’organisme ou être injectés à des fins thérapeutiques ciblées.
La thérapie vectorisée consiste à « accrocher » l’élément radioactif à une molécule organique ayant une forte affinité pour un tissu infecté particulier. Par exemple, pour une tumeur du foie, on associera le radioélément à une molécule ciblant spécifiquement les cellules hépatiques. L’énergie libérée se concentre alors au bon endroit.
La production d’isotopes médicaux est un enjeu stratégique. Le réacteur Jules Horowitz, en construction à Cadarache, a notamment pour vocation de produire une part importante des isotopes médicaux nécessaires en Europe.
Nucléaire et spatial : quelles perspectives ?
S.S : Le nucléaire spatial suscite un réel intérêt. Dans l’imaginaire collectif déjà (la fusée à moteur nucléaire de Tintin dans Objectif Lune en est une illustration !) mais aussi dans les programmes scientifiques.
Pour les missions lointaines, loin du Soleil, les panneaux photovoltaïques deviennent inefficaces. De petites sources nucléaires peuvent alors fournir l’énergie nécessaire à la propulsion. Les travaux portent également sur des systèmes de propulsion nucléaire permettant d’augmenter les charges transportées.
Autre application majeure : l’alimentation énergétique de futures bases-vie sur la Lune ou Mars. De petits réacteurs modulaires pourraient produire chaleur et électricité. Grâce à l’électricité, on peut pratiquer l’électrolyse de l’eau pour produire oxygène et hydrogène, indispensables à la vie et aux activités exploratoires sur place. Ces réflexions sont menées en lien avec le Centre national d'études spatiales (CNES) et l’Agence spatiale européenne (ESA).
Comment mieux expliquer le nucléaire au grand public ?
S.S : Le nucléaire porte une dimension scientifique objective, mais aussi une dimension subjective liée à son histoire militaire et à Hiroshima. Cette mémoire explique en partie les réticences.
Il me paraît essentiel de répondre aux questions de manière transparente et pédagogique : coûts, délais, déchets, sûreté. Le nucléaire est une énergie pilotable à très haute densité ; cela impose un niveau d’exigence maximal en matière de sécurité et de sûreté. Les scientifiques doivent mettre à disposition des éléments factuels, pour permettre à chacun de se forger son opinion.
Comment envisagez-vous l’avenir du nucléaire ?
S.S : Nous sommes dans une nouvelle dynamique. Au-delà de l’électricité, le nucléaire peut produire de la chaleur décarbonée pour l’industrie, de l’hydrogène via l’électrolyse, et demain des carburants liquides de synthèse.
La filière s’enrichit également de start-up qui explorent ces nouveaux usages. Cette relance suppose un fort effort en matière d’emplois et de formation. La filière imagine jusqu’à 100 000 emplois en dix ans. Elle doit aussi attirer davantage de femmes et promouvoir la diversité. Le renouveau du nucléaire passe par cette ouverture et par la capacité à innover collectivement.