Photo Essay Nucleaire France

L'histoire du programme nucléaire civil de la France relate le cheminement qui a conduit la France à devenir aujourd'hui le deuxième des pays producteurs d'électricité nucléaire dans le monde, tant par le nombre de réacteurs en activité, que pour la puissance installée et l'énergie électrique produite.

La France est le seul pays au monde à avoir bâti sa défense nationale et sa production d'électricité sur l'atome[1]. Après avoir participé au début du XXe siècle à l'aventure scientifique de la découverte de l'atome et des mécanismes de la fission nucléaire, la France a développé après la seconde guerre mondiale un programme nucléaire militaire. Et parallèlement à la mise en place de la force de dissuasion nucléaire, la France s'est aussi doté d'un important parc de réacteurs nucléaires pour assurer la majeure partie de sa production d'électricité à partir de l'uranium.

L'aventure scientifique de l'atome (1895–1945)[modifier | modifier le code]

Les origines (1895-1903)[modifier | modifier le code]

La recherche scientifique internationale dans le domaine de l'atome naît avec la découverte des rayons X par le physicien allemand Wilhelm Röntgen en 1895, à Wurtzbourg, à la suite de l'observation d'une étrange lueur blafarde qui relie la cathode à l'anode quand on fait passer un courant électrique dans un tube cathodique[2]. En France, Henri Becquerel, faisant des expériences en 1896 pour trouver l'origine de cette fluorescence, constate par hasard que des sels d'uranium émettent spontanément un rayonnement, qu'ils aient ou non été exposés à la lumière. Ils les baptisera dans un premier temps rayons uraniques[3].

Pierre et Marie Curie vont tenter à partir de 1896 de trouver une explication au phénomène découvert par Röntgen. Ils vont traiter des centaines de kilos de minerai d'uranium par concassage puis dissolution dans de l'acide. En 1898, Marie Curie découvre que le thorium possède les mêmes propriétés de rayonnement que l'uranium. Puis les deux physiciens isolent un premier élément, qui recevra le nom de polonium, en hommage à la patrie de Marie, puis un second encore plus actif : le radium. Ces découvertes leur vaudront le prix Nobel de physique en 1903, en même temps qu’Henri Becquerel[3].

En 1903, Ernest Rutherford, un jeune physicien anglais d'origine néo-zélandaise apporte une explication scientifique à la présence de ces nouveaux éléments et à leur liens entre eux. Il émet l'hypothèse que les éléments radioactifs réunis autour de l'uranium et du thorium sont liés entre eux, l'élément le plus lourd perdant de sa substance par désintégration pour donner naissance à un autre élément et ainsi de suite[3].

La structure interne de l'atome (1903-1932)[modifier | modifier le code]

En 1910, Rutherford fournit une première représentation de la structure interne de l'atome : un noyau chargé positivement autour duquel gravitent des charges négatives. Mais c'est le danois Niels Bohr qui parviendra à expliquer en 1913 que les électrons ne s'effondrent pas sur le noyau par attraction et restent à un niveau donné, en utilisant la théorie quantique de l'allemand Max Planck[4].

Irène Curie, fille de Pierre et Marie Curie, observe avec son mari, Frédéric Joliot, que le bombardement du béryllium peut donner lieu à la projection de protons, en sus de l'émission de radioactivité. L'anglais James Chadwick apportera une explication décisive en 1932 en découvrant l'existence dans l'atome, aux côtés des protons, de particules non chargées : les neutrons[5].

Découverte de l'énergie nucléaire (1932-1939)[modifier | modifier le code]

Ce sont les travaux de Frédéric Joliot et Irène Curie qui vont vraiment donner naissance à la physique nucléaire. Fin 1933, en bombardant une feuille d'aluminium par une source de polonium, ils mettent en évidence la production de phosphore 30 radioactif, isotope du phosphore naturel. Ils en déduisent qu'il est possible de fabriquer par irradiation des éléments ayant les mêmes propriétés que les éléments naturels mais qui sont également radioactifs. Dès le début ils entrevoient toutes les applications qu'il est possible d'en tirer, notamment dans le domaine médical, avec le traçage par des éléments radioactifs. Ils obtiennent le prix Nobel de chimie pour cette découverte en 1935[5].

En 1934, l'italien Enrico Fermi, constate que les neutrons ralentis (par un trajet dans la paraffine par exemple) ont une efficacité beaucoup plus grande que les neutrons ordinaires. Des matériaux ralentisseurs, « modérateurs », comme l'eau lourde, seront donc à prévoir dans les futures installations[6]. De nombreux laboratoires de recherche européens bombardent des noyaux pour en analyser les effets. Il revient à Lise Meitner et Otto Frisch, deux allemands exilés en Suède, de trouver en décembre 1938 une explication capitale de l'énergie nucléaire avec le phénomène de la fission.

En février 1939, Niels Bohr met en évidence le fait que sur les deux isotopes contenus dans l'uranium naturel : 238U et 235U, seul l'uranium 235 est « fissile ». Il est malheureusement le plus rare (0,72 % de l'uranium). Pour obtenir un combustible plus réactif, il y aura donc nécessité d'enrichir le minerai d'uranium pour augmenter la proportion de matériau fissible.

Enfin en avril 1939, les français Frédéric Joliot-Curie, Hans Halban, Lew Kowarski et Francis Perrin publient dans la revue Nature, peu de temps avant leurs concurrents américains, un article fondamental pour la suite des événements démontrant que la fission du noyau de l'uranium s'accompagne de l'émission de 3,5 neutrons (le chiffre exact sera de 2,4) qui peuvent à leur tour fragmenter d'autres noyaux et ainsi de suite, par un phénomène de « réaction en chaîne ».

Début mai 1939, les quatre français déposent trois brevets : les deux premiers traitent de la production d'énergie à partir d'uranium et le troisième, secret, du perfectionnement des charges explosives[7],[8]. Ces trois chercheurs étaient alors employés par le Collège de France au sein d'une équipe dirigée par Frédéric Joliot. Joliot, convaincu de l'importance future des applications civiles et militaires de l'énergie atomique rencontre Raoul Dautry, ministre de l'armement, au début de l'automne 1939. Ce dernier le soutient totalement, en premier pour les développements d'explosifs et, en second lieu, pour la production d'énergie[8].

Dès juillet 1939, les expériences sur la libération d’énergie par réaction en chaîne commencent au laboratoire du Collège de France et se poursuivent à Ivry-sur-Seine au Laboratoire de Synthèse Atomique (fondé sous le Front Populaire sous l'égide de la Caisse nationale pour la recherche scientifique qui avait acquis les laboratoires Ampère de la Compagnie générale électro-céramique)[9],[10]. Pour asseoir ses brevets, Joliot tisse un réseau industriel autour de lui, notamment par un accord entre le CNRS et l'Union Minière du Haut Katanga, détentrice de l'uranium du Congo belge[11].

À l'automne 1939, l’équipe Joliot se rend compte que la France n'aurait pas les moyens d'enrichir l'uranium naturel en son isotope fissile (235U) et s'oriente vers l'utilisation de l'eau lourde[12]. En février 1940, sur demande du Collège de France, Raoul Dautry envoie donc Jacques Allier en mission secrète en Norvège pour récupérer le stock entier d'eau lourde de la société Norsk Hydro (à capital en partie français), stock que l'Allemagne convoitait aussi[13].

Suspension des recherches en France (1940-1945)[modifier | modifier le code]

Articles détaillés : Bataille de l'eau lourde, Laboratoire de Montréal et Course à la bombe (Seconde Guerre mondiale).

L'invasion de la France par l'Allemagne en mai 1940 contraint à l'arrêt des travaux. Début juin le laboratoire est déménagé en toute hâte de Paris à Clermont-Ferrand mais la guerre est déjà perdue[14]. Le , tandis que le général de Gaulle lance son fameux appel à la radio de Londres, Hans Halban et Lew Kowarski embarquent à Bordeaux pour le Royaume-Uni, accompagnés du stock d'eau lourde. Le stock d'uranium est caché au Maroc et en France[15]. Joliot ne part pas, il reste auprès de sa femme malade[16], retrouve son poste au Collège de France mais refuse de collaborer puis entrera officiellement dans la résistance en 1943[17].

Les membres exilés du Collège de France livrent les secrets français aux Alliés mais sont exclus du programme nucléaire américain pour des raisons économiques (les trois brevets) et politiques (méfiance envers de Gaulle et Joliot)[18]. Isolés au laboratoire Cavendish de Cambridge puis au laboratoire de Montréal à partir de la fin de l'année 1942, ils contribuent aux travaux réalisés par une équipe anglo-canadienne[13]. Sous la direction de Louis Rapkine, un bureau scientifique auprès de la Délégation de la France libre est installé à New York peu après l'entrée en guerre des États-Unis en décembre 1941. C'est par ce biais que des savants français en exil, comme Pierre Auger, Jules Guéron et Bertrand Goldschmidt, sont intégrés, non aux équipes américaines elles-mêmes car ils refusent d'en prendre la nationalité, mais au projet anglo-canadien dirigé par Halban[19]. Le savoir qu'ils accumuleront sera déterminant pour la reprise des recherches françaises dans ce domaine.

Sitôt Paris libéré, en août 1944, un premier groupe de savants français, dont Auger, revient de Montréal[20]. En avril 1945, les villes dans lesquelles s’étaient repliés les atomistes allemands tombent aux mains de la 1re armée française mais les hommes de l’opération Alsos perquisitionnent les laboratoires, dont la pile atomique d'Haigerloch, capturent les scientifiques du Reich et ne laissent rien derrière eux si ce n'est quelques techniciens[21]. Écarté par les anglo-saxons, dépossédé de sources d'uranium et avec de maigres prises de guerre, le programme nucléaire français va devoir se faire indépendamment[22].

La genèse d’un programme nucléaire (1945–1952)[modifier | modifier le code]

Dés mars 1945, alors que la guerre n'est pas terminée, Raoul Dautry (alors ministre de la Reconstruction et de l'Urbanisme du Gouvernement provisoire) informe le général de Gaulle (alors président du Gouvernement provisoire) que le nucléaire bénéficierait à la reconstruction. Les progrès réalisés par la recherche américaine dans le domaine sont révélés au grand public par les bombardements atomiques d'Hiroshima et Nagasaki les 6 et 9 août 1945. Le 31 août, de Gaulle charge Raoul Dautry et Frédéric Joliot (directeur du CNRS) de proposer une organisation capable de fédérer la recherche pour rétablir la position de la science atomique française dans le monde[23],[24].

Création du Commissariat à l'énergie atomique[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives.

« Hélas, c’est par le fracas de l’explosion de Hiroshima que cette nouvelle conquête de la Science nous fut révélée. En dépit de cette apparition terrifiante, je suis convaincu que cette conquête apportera aux Hommes plus de bien que de mal. »

— Frédéric Joliot-Curie, discours à l’Académie nationale de médecine, le 18 décembre 1945.

Le , de Gaulle crée le Commissariat à l'énergie atomique (CEA). Cet organisme, dépendant directement du président du Conseil, a vocation officielle à « poursuivre les recherches scientifiques et techniques en vue de l’utilisation de l’énergie atomique dans divers domaines de l’industrie, de la science et de la Défense nationale »[25],[26]. Le CEA devra gérer l'énergie atomique, de la prospection d'uranium à la construction de réacteurs électrogènes. Pour satisfaire savants et politiques, la direction du commissariat est partagée entre les deux personnalités que sont Joliot, en qualité de haut-commissaire à l'énergie atomique et Dautry, en tant qu’administrateur général délégué du gouvernement[27],[28].

Sous l'influence de Joliot, adhérent au Parti communiste français, l'opposition à l'utilisation militaire de l'atome se répand au sein du CEA[8]. Devenu haut-commissaire, il souhaite que la France adopte une position opposée au nucléaire militaire (interdiction de la fabrication d'armes atomiques et interdiction au niveau mondial) et se concentre sur la construction de grands réacteurs électrogènes. La France étant en position de neutralité entre les deux superpuissances et les militaires ayant besoin de moyens pour gérer la décolonisation[29], cette position politique est affirmée le par l'ambassadeur Alexandre Parodi devant la première commission de l'énergie atomique de l'ONU[22]. Elle sera la position officielle de la quatrième République, lui permettant de dissimuler sa faiblesse puis ses secrets[30].

Bien que l'accord de Québec entre les États-Unis et le Royaume-Uni, conclu en août 1943, interdit la divulgation de leurs travaux sur le nucléaire, les Britanniques laissent tout de même les derniers savants français rentrer dans leur pays avec quelques notes car ils estiment avoir une dette envers la France. Ainsi, en 1946, les « Canadiens » Lew Kowarski, Jules Guéron et Bertrand Goldschmidt ne rentrent pas à Paris les poches vides et sont directement intégrés au CEA. Ces notes vont constituer le socle des connaissances françaises dans le domaine et permettre au Commissariat de former la première génération d’atomistes nationaux, civils et militaires[31]. Le , le CEA s'installe dans le fort de Châtillon, sur la commune de Fontenay-aux-Roses, au sud-ouest de Paris. Son premier plan d'action prévoit dans l'immédiat la mise en route de deux piles, une à l'eau lourde et l'autre au graphite, et dans les dix ans la construction d'une centrale nucléaire de 100 mégawatts électriques (MWe)[32],[33].

Zoé, la première pile atomique française[modifier | modifier le code]

En janvier 1948, le CEA met en place une usine dans une enclave de la Poudrerie du Bouchet, à proximité de Ballancourt-sur-Essonne, pour raffiner le minerai d'uranium en oxyde pur[34]. Mais la transformation de ce produit en uranium métallique s’avérant difficile la construction d'un réacteur sera retardée. Aussi, pour satisfaire public et politiques au plus vite et assurer aux CEA les subventions dont il avait besoin, la décision est prise de fabriquer un petit réacteur employant l'oxyde d’uranium naturel comme combustible même si son intérêt technique sera limité[35].

Le graphite produit en France étant encore trop impur pour servir de modérateur, Kowarski, fort de son expérience avec la pile atomique à eau lourde canadienne ZEEP, est chargé d'en construire une similaire. La première pile atomique française fonctionne pour la première fois (« diverge ») le [27]. La pile soviétique étant encore secrète, EL1 ou « Zoé » est alors aussi la première pile atomique en fonction en dehors d’un pays anglo-saxon et un objet de fierté nationale[36],[37]. Elle ne dégage presque pas d’énergie, quelques kilowatts à peine, mais va permettre des études de physique pour mieux comprendre les réactions nucléaires ainsi que la production de radioéléments pour la recherche et l’industrie[38].

Le , grâce à un procédé que Goldschmidt et ses collaborateurs avaient mis au point au Canada, sont isolés les quatre premiers milligrammes de plutonium[39]. L’événement est considérable car les combustibles irradiés, retirés de la pile Zoé, peuvent dès lors être traités et parallèlement le CEA dispose d'un procédé pour extraire le plutonium, essentiel pour constituer la première bombe atomique[40]. La même année, Le fort de Châtillon devenant exigu, commence, au sud de Paris, la construction des bâtiments du centre de Saclay, conçu par Auguste Perret[41],[42]. En 1952, un accélérateur Van de Graaff y sera mis en service et la seconde pile à eau lourde (EL2) y divergera. Plus puissante, utilisant l'uranium métallique et refroidie par gaz, elle est destinée aux expériences de physique et de métallurgie ainsi qu'à la production de radioéléments artificiels en quantités plus importantes[40],[43].

Après le coup d'état de Prague et le blocus de Berlin, l'Union soviétique fait exploser sa première bombe atomique; la guerre froide a commencé. Frédéric Joliot, en toute connaissance de cause, lance l'appel de Stockholm le [44] puis va trop loin pour les autorités le mois suivant en déclarant : « Jamais les scientifiques progressistes, les scientifiques communistes, ne donneront une parcelle de leur science pour faire la guerre contre l'Union soviétique. »[Note 1],[45]. Il est immédiatement relevé de ses fonctions. Raoul Dautry en profite pour réorganiser le CEA et l’année suivante place à sa tête Francis Perrin, qui lui n'a pas signé l'appel. Le , Dautry décède. Il est remplacé le 8 novembre par Pierre Guillaumat, compagnon de la Libération. Ce dernier va exclure les savants communistes et donner une nouvelle direction militaro-industrielle au Commissariat[46],[47].

Le déploiement du programme nucléaire (1952–1969)[modifier | modifier le code]

Article connexe : Exploitation de l'uranium en France.

Le CEA n'ayant pas alors les moyens techniques et financiers d'enrichir l'uranium naturel en son isotope fissile (235U), il ne pouvait pas fabriquer d'armes nucléaires l'employant ni développer de réacteurs à eau légère. La technologie des réacteurs à eau lourde, déjà familière, est une solution mais fabriquer ce liquide s’avère coûteux[48]. La France, comme le Royaume-Uni avant elle, s'oriente donc vers la technologie des piles atomiques au graphite[22]: un type de réacteurs utilisant l'uranium naturel comme combustible, le graphite comme modérateur de neutrons et un gaz comme fluide caloporteur vers des turbines électrogènes et pour le refroidissement du cœur. Les trois premiers du genre vont permettre à la France de fabriquer la bombe, les suivants vont lancer l'aventure du parc électronucléaire national.

Des réacteurs plutonigènes[modifier | modifier le code]

Articles détaillés : Site nucléaire de Marcoule et Usine militaire de Pierrelatte.

« Fabriquer de l'or est peu de chose auprès de ce qu'a réussi l'alchimie moderne en fabriquant du plutonium, qui vaut beaucoup plus que l'or et deviendra plus vite que l'or la source de la richesse et de la puissance du pays. »

— Félix Gaillard, Secrétaire d'État aux Finances, 3 juillet 1952.

Le , le premier plan quinquennal de l'énergie nucléaire est voté à l’Assemblée nationale. Le plan prévoit la construction de deux réacteurs expérimentaux sur le site nucléaire de Marcoule, dont les travaux commenceront en 1955, complétés rapidement par un troisième. En plus de l'électricité, ces réacteurs produiront, pour un coût annoncé trois fois inférieur à celui de l'uranium hautement enrichi[49], du plutonium en assez grande quantité pour permettre officiellement un programme civil de réacteurs surgénérateurs et officieusement un programme militaire[50],[51].

Le premier réacteur (G1) diverge le [52]. Refroidit par air, il s’agit encore d’un équipement prototype de puissance limitée (40 MWt), optimisé pour la production de plutonium[53], qui produit moins d’énergie électrique qu'il n'en consomme. Avec G1 commence pourtant la collaboration entre le CEA et l'industrie grâce notamment à un accord passé avec Électricité de France (EDF) pour la production d'électricité (2 MWe) qui débute le 28 septembre[54],[55]. Les deux réacteurs suivants, G2 en 1958 et G3 en 1959, refroidis par gaz carbonique sous pression, sont plus puissants (150 MWt, 40 MWe) et constitueront la tête de série de la filière électrogène à venir[51]. Pour extraire le plutonium du combustible usagé, une usine de retraitement (UP1) est mise en service à leurs côtés en 1958.

Concernant l'aspect militaire, la décision de faire la bombe est prise en 1954 mais elle ne devient officielle qu'après l'investiture de Charles de Gaulle comme président du Conseil, le [56]. Dés le 17 juin, lors du premier Conseil de défense, de Gaulle met un terme au projet de coopération nucléaire militaire franco-germano-italienne initié en 1955[57] et accélère le programme national en confirmant la date de la première expérience militaire française. La maîtrise du nucléaire et la détention de l’arme atomique comme arme de dissuasion sont le cœur de la politique d’indépendance nationale voulue par le Général, tant dans le domaine militaire que le domaine énergétique[58]. Conformément au calendrier fixé, la première bombe atomique française, baptisée « Gerboise bleue » explose le sur le site d'essais de Reggane, en Algérie[59].

À Saclay, une troisième pile à eau lourde (EL3) est inaugurée en juillet 1957[60]. Elle utilise de l'uranium enrichi fourni par les États-Unis, qui depuis l'Atomic Energy Act de 1954, ont assouplis leur politique de non-prolifération[61]. Cependant, pour maîtriser l’ensemble du cycle du nucléaire, tant militaire que civil, il convient de pouvoir produire son propre combustible. À Saclay toujours, une usine pilote d'enrichissement de l'uranium par diffusion gazeuse (PS1) entre donc en fonction en avril 1958. Après que l'idée d'une usine franco-britannique puis européenne eu tournée court, indépendance nationale oblige, les travaux d'une usine militaire d'enrichissement d'uranium démarrent fin 1958. Le procédé retenu étant très gourmand en électricité, le complexe industriel est implanté à Pierrelatte, à proximité immédiate du barrage de Donzère-Mondragon. Les cascades d'enrichissement, dont les mises en service vont s'échelonner de 1964 à 1967, vont permettre de produire de l’uranium hautement enrichi (20 % et plus d'isotope 235) pour la fabrication d'armes thermonucléaires[62],[63].

Des réacteurs électrogènes[modifier | modifier le code]

Articles détaillés : Uranium naturel graphite gaz, Centrale nucléaire de Chooz et Site nucléaire de Brennilis.

Après le succès des réacteurs expérimentaux de Marcoule, EDF est chargée de mettre en place le programme électronucléaire français avec des réacteurs du même type, Uranium naturel graphite gaz (UNGG). Pour atteindre au plus vite la compétitivité, l'entreprise publique lance des réacteurs de puissance croissante en tirant les leçons de la construction des précédents sans attendre qu'ils soient en service[64]. Ainsi, dans le but de faire baisser les coûts, les prototypes se succèdent : trois sur le site de Chinon (EDF1, EDF2 et EDF3) puis deux à Saint-Laurent-des-Eaux (EDF4 et EDF5)[65]. Le dernier prototype, à Bugey (Bugey-1), doit amorcer une série de six centrales identiques et ouvrir la voie vers les 1 000 MWe de puissance grâce à de nouveaux types de combustibles. À ce moment le nucléaire fournit 5 % de l'électricité produite en France. [66]

Mais alors que sa construction progresse, les limites de la technologie UNGG apparaissent[67]. Si entre 1957 et 1965, la puissance unitaire mise en chantier est passée de 70 MWe (EDF1) à 540 MWe (Bugey-1), au-delà le réacteur deviendrait difficilement contrôlable[68]. Or augmenter la puissance, et donc réduire le coût du kilowatt-heure (kWh) produit, est le seul moyen de concurrencer les centrales thermiques nationales et les réacteurs à eau légère américains que les voisins européens de la France commencent à adopter. N'y parvenant pas, aucun nouvel UNGG ne sera engagé et un seul sera exporté, à Vandellos en Espagne[69],[70]. À la fin de la décennie, le nucléaire graphite-gaz ne fournit que 5 % de l'électricité produite en France et son avenir est d'autant plus incertain que le prix du pétrole est au plus bas[71].

Dans le même temps, ne voulant pas se cantonner à la filière hexagonale, EDF expérimente discrètement d'autre technologies. Ainsi, dans le cadre d'Euratom, électriciens français et belges s'associent pour construire en 1966 un réacteur à eau pressurisée (REP) américain à cheval sur la frontière : le prototype de la centrale des Ardennes (rebaptisée ensuite Chooz A)[72]. La Belgique n'est pas à son premier essai en la matière puisqu'elle avait déjà accueilli en 1962, à Mol, le premier REP américain en Europe (BR-3)[73]. Dans le cadre d'un partenariat avec la Suisse, un autre réacteur, à eau bouillante (REB) cette fois, est envisagé à Kaiseraugst, mais après de nombreux reports le projet est abandonné[74]. Le CEA, confiant en ses UNGG, fait de même mais pour préparer l'avenir. En participant à un prototype britannique de réacteur à haute température (Dragon) et en construisant un réacteur expérimental modéré à l'eau lourde et refroidi au gaz carbonique (EL4), à Brennilis en 1966, puis un réacteur à neutrons rapides (Rapsodie), en 1967. Ce dernier sera le précurseur de Phénix et Superphénix.

Des réacteurs de recherche[modifier | modifier le code]

Pour accueillir Rapsodie et étudier la propulsion nucléaire navale, le centre de Cadarache, près de Manosque, est créé en 1960. Il s’agit du cinquième centre d'études nucléaires après le fort de Châtillon, Saclay, Marcoule et Grenoble. Pendant les années 1960, dix réacteurs de recherche sont mis en service, soit en moyenne deux par centre : Minerve (1959), Marius (1960), Peggy (1961), César (1964), Éole (1965) et Isis (1966) sont des maquettes critiques destinées aux calculs de neutronique sur les réseaux combustibles des différentes réacteurs nucléaires ; Cabri (1963) étudie les « excursions de puissance »[75] ; Pégase (1963) et Osiris (1966) permettent d'étudier les matériaux et combustibles des centrales nucléaires, de plus Osiris produit du silicium dopé et des radioéléments pour l'industrie et l'utilisation médicale, notamment du technétium 99m, dont il est l'un des trois seuls producteurs au monde ; Harmonie (1965) et Masurca[76] (1966) réalisent des expériences sur la surgénération. Enfin, le réacteur à Haut Flux (RHF), source de neutrons la plus intense au monde, permet des recherches fondamentale sur les matériaux à partir de 1971. Phébus et Orphée viendront compléter le dispositif de recherche en 1978 et 1980 pour respectivement simuler des accidents pouvant affecter les REP et seconder le RHF[77].

Le tournant industriel (1969–1980)[modifier | modifier le code]

Au début des années 1960, la commission pour la production d'électricité d'origine nucléaire (commission Péon), créée en 1955 afin d'évaluer les coûts liés à la construction de réacteurs nucléaires, préconise le développement de l’énergie nucléaire pour pallier le manque de ressources énergétiques nationales. Deux positions vont alors s’affronter : celle du CEA qui préconise la filière nationale bicéphale (civile et militaire[Note 2]) UNGG et celle d'EDF qui souhaite développer la filière « américaine », uranium enrichi et eau légère, plus compétitive[78]. Un rapport technique comparant les deux[Note 3], réalisé conjointement par le CEA et EDF en janvier 1967, établit que le kWh produit avec un réacteur UNGG est presque 20 % plus cher que celui produit par un réacteur à eau pressurisée (REP) de même puissance (500 MWe)[79]. Le général de Gaulle, qui tient à l’indépendance nationale, autorise toutefois en décembre la construction de deux réacteurs UNGG à Fessenheim, dans le Haut-Rhin, tout en poursuivant avec la Belgique l’étude des REP[80],[81]. Après Chooz, cette coopération va donner naissance à la centrale de Tihange en 1975. Entièrement conçue, dans le cadre d'un transfert de technologie, par les bureaux d'études Français et Belges, cette centrale très puissante pour l’époque (950 MWe), va permettre aux deux pays de maîtriser la filière[82].

Abandon de la filière UNGG[modifier | modifier le code]

« Continuer, en France, dans nos petites frontières, à poursuivre une technique à laquelle le monde ne s'intéresse pas, cela n'a plus de sens aujourd'hui. »

— Marcel Boiteux, directeur général d'EDF, lors de l'inauguration du réacteur EDF4, le 16 octobre 1969.

L'appel d'offres pour équiper Fessenheim en UNGG est un fiasco car chaque industriel avance un prix, non compétitif, couvrant son risque propre[83]. Le , la commission de l’énergie recommande de baser le choix de filière sur des critères économiques et de Gaulle se résigne à l'inéluctable[84]. C'est cependant à son successeur nouvellement élu, Georges Pompidou, et au gouvernement Jacques Chaban-Delmas que revient la responsabilité d'abandonner officiellement la filière nationale au profit des réacteurs à eau légère, par décision interministérielle du . Les deux arguments invoqués sont d’une part la simplicité et la sûreté de ces réacteurs et d'autre part l’assise technique et financière des sociétés américaines qui les commercialisent[85]. La fusion partielle du cœur du réacteur A1 de la centrale de Saint-Laurent-des-Eaux, survenue un mois auparavant, pèse aussi dans la décision des pouvoirs publics.

La commission Péon propose l'engagement, avant 1976, de quatre ou cinq réacteurs à eau légère car l'achat d'uranium, même enrichi aux États-Unis, lui semble plus économique à terme que l'importation de pétrole[70]. Deux sociétés vont alors s’affronter pour fournir à EDF ses « chaudières nucléaires » : Framatome (société franco-américaine de constructions atomiques), filiale de Creusot-Loire créée spécialement en 1958, exploitant le brevet de Westinghouse pour la technologie des réacteurs à eau pressurisée (REP) et la Compagnie générale d'électricité (CGE), exploitant le brevet de General Electric pour la filière des réacteurs à eau bouillante (REB). Pour ce qui est des groupes turbo-alternateurs aussi deux technologies vont se faire concurrence : celle d'Alsthom, devenu filiale de la CGE, et celle de la Compagnie Électro-Mécanique, filiale du Suisse Brown, Boveri & Cie (BBC)[86].

À la suite d'un nouvel appel d'offres, EDF retient en 1970 la proposition de Framatome, moins chère que celle de CGE[87]. Ce sont donc deux copies francisées du réacteur à eau pressurisée de la centrale de Beaver Valley, équipées de turbines Alsthom, qui seront construites à Fessenheim au lieu des deux UNGG prévus. L’année suivante quatre autres sont autorisés à Bugey. Ces six réacteurs, raccordés au réseau entre 1977 et 1979, constitueront a posteriori le palier dit CP0 (contrat programme zéro)[Note 4],[80],[88]. À partir de ce moment, les centrales nucléaires françaises, à l'instar des

plaque commémorative sur le site de stockage des combustibles de Zoé, la première pile atomique française
Le réacteur franco-belge de Chooz A, en partie enterré sous une colline, est le premier REP civil en France.
Calendrier prévisionnel de l'énergie nucléaire en France sur la période 1959 –1985.

Drone’s eye view of Hisanohama, Fukushima prefecture. The blue marker indicates the drone launch point. © Mapbox © OpenStreetMap

It’s been three years since a massive magnitude 9.0 earthquake and subsequent tsunami destroyed large parts of the eastern coast of Japan and incapacitated the Fukushima Daiichi nuclear power plant. Life for many of the displaced families, however, has far from returned to normal; around 150,000 residents of the prefecture are still living as evacuees in temporary accommodations, and many villages are still too contaminated for people to return. What is the current state of the cleanup and reconstruction effort? Drone Adventures teamed up with Taichi Furuhashi, researcher at the Center for Spatial Information Science at the University of Tokyo, to try to answer this question.


Over the course of several days, we mapped three unique towns in Fukushima district: Iidate village, Hisanohama, and Tomioka.

Figure reproduced from the French Government’s Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN 2011).

Iidate

Though relatively far from Fukushima Daiichi at 60 km to the north-west, Iidate village was in direct line of the prevailing winds during the explosions at Units 1, 3, and 4, and thus received some of the highest levels of contamination of radioactive elements, as shown in the figure above.

Driving into town, we saw workers operating excavators and trucks, packing the top level of contaminated soil from the fields into giant plastic bags. The village itself remains a ghost town, since residents have been unable to move back since the evacuation. Parking lots are now temporary deposits for contaminated soil, presumably before the soil is moved to a more permanent (and expensive) storage facility.

Topsoil being removed near the village of Iidate, Fukushima prefecture

We set up around the local school, which was abandoned suddenly during the disaster and hasn’t been returned to since. Classrooms are still full of books, desks, and chairs. The school greenhouses are now full of weeds, and the plastic pots have most likely been knocked over by wild boars.

We launched two flights of our drones from the school’s baseball field and a third one from a local rice field, and were able to map the entire village, surrounding fields, and local forest. Piles of contaminated soil are clearly visible from above.

Drone’s eye view of the village of Iidate, Fukushima prefecture. The blue markers indicate: 1) Iidate village school, drone launch point 1; 2) Iidate village, launch point 2; 3) Topsoil storage: Piles of topsoil temporarily stored in a parking lot, waiting to be removed. © Mapbox © OpenStreetMap

Hisanohama

Hisanohama is a village around 30 km south of Fukushima Daiichi, just outside the exclusion zone. Earthquake damage has for the most part been repaired, and some people have moved back to their homes.  Tsunami damage, on the other hand, is another story; the low-lying areas near the sea were razed to the ground. The rubble has since been cleared; all that remains now are foundations of destroyed houses and a single shrine that was slightly elevated above the houses. (You can get a better sense of the desolation of Hisanohama’s seaside through this Gigapan © MAPconcierge/GigaPan.jp CC BY.)

Hisanohama, Fukushima prefecture. A shrine is all that’s left standing among a sea of ruins.

We performed two flights above the town, creating an up-to-date map of the tsunami-affected areas. It’s particularly interesting to see the difference between the MapBox Satellite base layer and our dataset; you can see the progression of the cleanup efforts. This data has since been donated to the local municipality to help serve as a base for reconstruction efforts.

 

Tomioka

Tomioka is the closest thing we have ever seen to a nuclear wasteland. The town is on the coast, only 10 km south of Fukushima Daiichi, and it has yet to be cleared of damage caused by both the Tohoku earthquake and the subsequent tsunami.

Half-collapsed buildings are surrounded by downed power lines and rubble deposited by the receding waves. Upended cars lie in piles along the road, weeds grow out of broken windows. It’s interesting how quickly nature can take back a town when left to its own devices. (Click for yet another stunning GigaPan that shows the desolation in high resolution © MAPconcierge/GigaPan.jp CC BY).

What’s left of the Tamioka train station.

We set up in the parking lot of Tomioka train station, whose tracks are overgrown with weeds and blocked by a few cars. We launched another two flights to map the village, staying just outside the airspace of the power plants both north and south of the town.

 

 

Given the scale of the damage and contamination, Tomioka may never return to being the town it once was. The latest plans of the Japanese government are to turn it into a storage area for contaminated soil.

As we packed up to leave, a small earthquake shook the ground. The radio announced that no tsunami was expected…this time. It was a small reminder that despite all the efforts since the disaster three years ago, Japan remains at the mercy of the fault line it is built on.

The data collected during our mission was first presented by our local partner Taichi to the Japanese government and to members of the local governments of affected municipalities at the Geospatial Expo in Tokyo last November.  It has since been presented at various other local conferences, including the Race for Resilience – DRM Hackathon and as part of a keynote at the Recovering Symposium in Sendai by TOYOTA Foundation.

We use senseFly eBee drones for mapping and Pix4Dmapper software for data processing and orthomosaic generation. A special thanks to our friends at Mapbox for hosting our data and to Arnaud Vandecasteele from GeoTribu for his help with processing the Tomioka dataset.

For high resolution photos of the mission check out the Drone Adventures photo gallery.

This article was originally posted on Drone Adventures. 

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