Lindustrie nucléaire comprend l'ensemble des procédés de transformation et des acteurs industriels qui utilisent les propriétés du noyau atomique. Elle a pour principaux débouchés la production d'électricité d'origine nucléaire, éventuellement embarquée dans des vaisseaux militaires, la fabrication d'armes atomiques, ainsi que le secteur industriel de la médecine nucléaire.
Histoire
L'histoire de l'industrie nucléaire mondiale s'est construite sur la base de nombreuses recherches et découvertes, ainsi que d'évènements notoires..
Àprès la découverte de la radioactivité par Henri Becquerel en 1896, la compréhension de l'atome progresse rapidement ; juste avant la Première Guerre mondiale, Rutherford et Bohr proposent une représentation théorique des propriétés de l'atome. La fin des marque un tournant décisif : en , l’Allemand Otto Hahn met en évidence la « fission » possible du noyau d'uranium 235, bientôt suivie en par la démonstration de la réaction en chaîne par Halban et Kowarski. Ces avancées conduisent au projet Manhattan lancé en 1942, qui aboutit à la première réaction en chaîne contrôlée par Enrico Fermi (), puis au premier essai atomique en à Alamogordo et aux bombardements atomiques d'Hiroshima et de Nagasaki.
Après-guerre, l'ère nucléaire s'étend au domaine civil et militaire : essai de la première bombe H en 1952 (Ivy Mike), programme ( « Des atomes pour la paix ») en 1953, premières productions d'électricité nucléaire en URSS en 1954, suivie en par les États-Unis et création de l'Agence internationale de l'énergie atomique (AIEA) en . Parallèlement, les risques apparaissent avec la catastrophe de Kychtym (1957), l'accident de Three Mile Island (1979), la catastrophe de Tchernobyl (1986) et celle de Fukushima (2011).
Les applications militaires de l'énergie nucléaire sont antérieures aux applications civiles. Ces dernières ont donc bénéficié de la recherche destinée aux applications militaires (premiers réacteurs notamment) et de certains retours d'expériences du nucléaire militaire, le complexe militaro-industriel nucléaire restant en partie lié au domaine civil dans les pays dotés de la bombe atomique ou dans ceux cherchant à s'en doterB. Laponche, « La fin de l’électronucléaire–Récit anticipatif » , Annales des Mines - Responsabilité et environnement, no. 1, 2020, p. 102-106). FFE. ; voir le chapitre « Une histoire militaro-industrielle »..
L'initiative (« Des atomes pour la paix ») ainsi que la mise en œuvre du traité sur la non-prolifération des armes nucléaires par les signataires implique une séparation des activités militaires et des activités civiles. Certains pays ne sont pas signataires de ce traité et mènent donc au sein des mêmes installations des activités civiles et militaires.
Industrie nucléaire civile
Dans le domaine civil, l'industrie nucléaire regroupe toutes les activités liées à : l'exploitation des mines d'uranium ; la fabrication de combustible nucléaire dont l'enrichissement de l'uranium ; la construction et l'exploitation de centrales nucléaires ; le traitement du combustible usé pour en extraire le plutonium ; la fabrication de MOX à partir de plutonium et d'uranium appauvri ; la gestion des déchets radioactifs et l'enfouissement des déchets nucléaires ; le démantèlement des installations nucléaires civiles ; la production de radioisotopes pour la médecine nucléaire notamment.
Approvisionnement
La production mondiale d'uranium est principalement issue de trois pays : le Canada, l'Australie et le Kazakhstan. D'autres pays, tels que le Niger ou la Namibie sont également producteurs dans des proportions bien plus modestes. Selon l'Agence internationale de l'énergie atomique (AIEA), les gisements actuellement connus permettent de couvrir la consommation mondiale jusqu'en « 2040 et au delà » à un tarif inférieur à , et jusqu'à la fin du siècle avec des tarifs croissants, sans tenir compte de nouvelles campagnes de prospection ou des ressources non conventionnelles.
La sécurité de l’approvisionnement en combustible est élevée : « chaque centrale nucléaire peut faire de manière simple de grandes réserves, correspondant à plusieurs années de production », page 69. Ainsi, en Suisse, selon Swissnuclear, « les centrales nucléaires stockent dans des bassins le combustible nécessaire à l'exploitation d'une centrale nucléaire pendant environ deux ans »L'électricité d'origine nucléaire, pilier de l'économie et de la sécurité de l'emploi.
Si l'uranium n'est pas une ressource renouvelable, sa très forte densité énergétique compense fortement sa disponibilité face à d'autres ressources telles que les énergies fossiles (gaz, charbon, pétrole). En France, EDF dispose de stocks stratégiques permettant de couvrir deux ans de consommation moyenne sans avoir à recourir aux importations. Le retraitement du combustible usagé, afin de le ré-enrichir, permet également d'augmenter les stocks domestiques. Enfin d'autres modes d'extraction de l'uranium sont à l'étude, tel que l'uranium marin, et pourraient porter la quantité de minerai disponible à plusieurs centaines d'années de production mondiale.
Production d'électricité
La production d'électricité nucléaire se fait dans des centrales nucléaires utilisant le principe de fission nucléaire contrôlée. Cette production représentait en 2011 un peu plus de 12 % de l’électricité mondiale, et 5,3 % de l'énergie totale consommée dans le mondeMichel de Pracontal, « L'industrie nucléaire est entrée dans une longue période de stagnation » , Mediapart, 11 mars 2013..
Métiers du nucléaire
Les métiers du nucléaire sont nombreux : soudeurs, chaudronnier-tuyauteurs, mécaniciens-robinetiers, électriciens, informaticiens et automaticiens, mais aussi ingénieurs, physiciens, managers, chimistes, environnementalistes, psychologues, ergonomes, chargés de communication...
Un certain nombre de travaux de maintenance des centrales nucléaires sont confiées à des entreprises sous-traitantes, employant par exemple en FranceLibération :- 21/03/2011 - Dans les centrales françaises, le malaise de la «viande à radiations».
Industrie nucléaire militaire Dans le domaine militaire, l'industrie nucléaire concerne : la fabrication d'armes atomiques, basé principalement sur l'enrichissement de l'uranium et la production de plutonium ; les réacteurs pour la propulsion nucléaire navale militaire, principalement les sous-marins nucléaires ; le démantèlement des installations nucléaires militaires.
Enjeux sociétaux
La compréhension des enjeux propres à l'industrie nucléaire passe par l'analyse des dynamiques locales. En effet, comme cette industrie est un système technopolitique, fait de flux, d'occupation massive de sols par des centrales ou des lignes électriques, son empreinte sur la géographie est forte. Les conséquences en sont spéciales à chaque pays, chaque environnement. Par exemple, en Allemagne, où la densité de la population est élevée, cette industrie a rencontré une forte opposition et a eu beaucoup de mal à se développer ; mais en France, où il existe de nombreux territoires avec une faible densité de population et une économie en grande difficulté, EDF a su créer des conditions propices en créant des ensembles dépendants pour leur survie de l'énergie nucléaireMeyer Teva, « Du « pays perdu » du Blayais à l'« émirat de Saint-Vulbas » : les territoires de dépendance au nucléaire en France », Hérodote, 2014/4 (n° 155), p. 153-169. DOI : 10.3917/her.155.0153..
Dans un contexte de sensibilité accrue de l'opinion publique aux questions d'environnement et de développement durable, l'industrie nucléaire fait régulièrement l'objet de débats sur ses enjeux sociétaux. Nous faisons ici le point sur quelques-uns de ces enjeux.
Faible émission de gaz à effet de serre
Pour les partisans de l'industrie nucléaire, son faible impact en termes d'émission de gaz à effet de serre constitue l'un de ses principaux avantages.
Selon le groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat, la production d'un kilowatt-heure émet d'équivalent contre 820 pour le charbon, 490 pour le gaz, 230 avec la biomasse, entre 41 et 48 pour le solaire, 24 pour l'hydraulique et entre 11 et 12 pour l'éolien.
Consommation de ressources non renouvelables
L'industrie nucléaire consomme principalement l'uranium des combustibles nucléaires, le zirconium constituant les gaines des combustibles nucléaires des réacteurs à eau pressurisée, et le hafnium utilisé dans les barres de contrôle, les barres de réglage ou les barres de modération des neutrons dans les réacteurs. L'industrie nucléaire utilise également les métaux suivantsPhilippe Bouhouix et Benoît de Guillebon, Quel avenir pour les métaux ? Raréfaction des métaux : un nouveau défi pour la société, EDP Sciences, p. 202-205 : le cobalt pour réaliser les alliages durs employés dans la robinetterie nucléaire ; le titane utilisé pour les condenseurs des centrales nucléaires côtières ; le tungstène pour les conteneurs de combustible nucléaire ; le tantale, en alliage avec le zirconium ; le plomb, ou l'alliage plomb-bismuth, qui peut servir de fluide caloporteur (réacteur LFR), ou pour absorber les radiations ; le cadmium, l'indium, l'argent, le sélénium et le bore, matériaux absorbeurs de neutrons utilisés dans les dispositifs de contrôle ; le lithium, comme réfrigérant pour les réacteurs ou dissolvant de combustible nucléaire (LiF).
Pour ces derniers métaux, la consommation de l'industrie nucléaire est marginale par rapport aux autres usages, et la sensibilité aux prix est plus faible que dans d'autres industries.
Déchets nucléaires
Les déchets nucléaires sont principalement les déchets de la production électronucléaire, qui se répartissent en plusieurs catégories : les déchets HAVL (à haute activité et à vie longue) ; les produits d'activation dans les matériaux de construction ; les déchets résultant de l'exploitation des réacteurs nucléaires ; le tritium ; les résidus des mines d'uranium ; les sous-produits provenant de l'enrichissement de l'uranium ; les déchets provenant du démantèlement des installations nucléaires.
Impacts environnementaux et humains du nucléaire L'utilisation du nucléaire, civil ou militaire, est parfois remise en question. Les catastrophes nucléaires survenues au cours des dernières décennies alimentent le débat public. Avec l'accident nucléaire de Three Mile Island aux États-Unis (), la catastrophe de Tchernobyl en Ukraine () et celle de Fukushima au Japon () sont les plus marquantes. Ces catastrophes ont occasionné des conséquences dramatiques sur l'environnement mais aussi sur l'ensemble de la société. Pour autant, même les pays qui n'ont pas été confrontés à une catastrophe nucléaire s'interrogent sur leur utilisation du nucléaire civil.
Certains impacts de l'emploi du nucléaire sont exposés ci-dessous pour plusieurs pays.
France En France, l'industrie nucléaire reste la principale source de production d'électricité. Cependant, la question du nucléaire est au cœur des débats et ce surtout ces dernières années. Pour y faire face, les autorités de sureté nucléaire (ASN), mais aussi les industriels, via l'AFCEN entre autres, éditent des codes de construction et de calcul très stricts..
Iran L'Iran ne détient pas l’arme nucléaire mais des sites nucléaires sont en construction.