Le programme ASTRID (Advanced Sodium Technological Reactor for Industrial Demonstration), reacteur a neutrons rapides refroidi au sodium, a ete suspendu par la France en 2019. Sept ans plus tard, la question de sa relance se pose avec acuite. La 4e generation nucleaire est-elle un reve enterre ou un objectif strategique a reactiver ? Etat des lieux en France et dans le monde.
ASTRID : de l’ambition a la mise en pause
Le programme ASTRID a ete lance en 2010 par le CEA, avec l’ambition de construire un prototype de reacteur a neutrons rapides (RNR) de 600 MWe refroidi au sodium. L’objectif : demontrer la faisabilite industrielle de la 4e generation de reacteurs nucleaires, capables de « bruler » le plutonium et l’uranium appauvri, transformant ainsi des dechets en combustible.
En 2019, le gouvernement a decide de suspendre le programme apres la phase d’avant-projet detaille (APD). Les raisons invoquees : l’absence de pression sur les ressources en uranium a court terme, la priorite donnee au renouvellement du parc avec l’EPR2, et un cout estime a plus de 5 milliards d’euros pour le prototype. Le CEA a conserve les competences et la base de connaissances, mais les equipes ont ete reduites.
Le principe des reacteurs a neutrons rapides
Les reacteurs a neutrons rapides fonctionnent avec des neutrons non ralentis (contrairement aux reacteurs a eau legere actuels, qui utilisent des neutrons thermiques). Cette physique permet de fissionner des isotopes non fissiles dans un spectre thermique — notamment le plutonium-240, l’americium et l’uranium-238, qui constitue 99,3 % de l’uranium naturel.
En theorie, un RNR pourrait multiplier par 50 a 100 l’energie extraite d’une meme quantite d’uranium naturel. Avec les 300 000 tonnes d’uranium appauvri stockees en France (sous-produit de l’enrichissement), le pays disposerait d’une reserve energetique de plusieurs milliers d’annees — sans avoir besoin d’importer le moindre gramme d’uranium.
Le sodium est utilise comme caloporteur car il n’absorbe pas les neutrons rapides et offre d’excellentes proprietes de transfert thermique. Mais c’est aussi un metal reactif, qui brule au contact de l’eau et de l’air, ce qui impose des precautions de surete specifiques.
L’heritage francais : de Rapsodie a Superphenix
La France possede une experience unique au monde en matiere de RNR-sodium. Le reacteur experimental Rapsodie (CEA Cadarache, 1967-1983), le prototype Phenix (Marcoule, 1973-2009) et le demonstrateur industriel Superphenix (Creys-Malville, 1986-1997) ont constitue une filiere complete. Superphenix, avec ses 1 240 MWe, reste le plus grand RNR jamais construit.
L’arret de Superphenix en 1997, pour des raisons politiques plus que techniques, a marque un coup d’arret pour la filiere. ASTRID devait en etre la relance. Sa suspension en 2019 a alimente les interrogations sur la perennite de l’engagement francais dans la 4e generation.
La concurrence internationale
Pendant que la France mettait ASTRID en pause, d’autres pays avancaient. La Russie exploite le BN-800, un RNR-sodium de 880 MWe connecte au reseau depuis 2016, et construit le BN-1200. La Chine a mis en service son CFR-600 (reacteur rapide experimental de 600 MWe) a Xiapu en 2023, et prevoit un CDFR-1000 commercial.
L’Inde poursuit le developpement de son PFBR (500 MWe) a Kalpakkam, bien que le projet accumule les retards. Le Japon a definitivement abandonne son reacteur Monju en 2016 apres un incident au sodium, mais travaille sur des concepts alternatifs. Les Etats-Unis, via TerraPower (finances par Bill Gates), developpent le Natrium, un RNR-sodium de 345 MWe dont la construction a debute dans le Wyoming.
La France, qui etait pionniere avec Superphenix, risque de se faire distancer si elle ne relance pas un programme de demonstration dans la prochaine decennie.
Relance d’ASTRID : les arguments pour et contre
Les partisans de la relance avancent plusieurs arguments. Le stock de plutonium francais (80 tonnes) et d’uranium appauvri (300 000 tonnes) represente une reserve energetique immense que seul un RNR peut valoriser. La gestion des dechets de haute activite serait facilitee : les RNR peuvent transmuter les actinides mineurs, reduisant la radiotoxicite des dechets ultimes. Enfin, la souverainete energetique serait renforcee : la France n’aurait plus besoin d’importer d’uranium pendant des siecles.
Les sceptiques soulignent le cout (5 milliards et plus pour un prototype), les delais (premiere unite commerciale pas avant 2045-2050 au mieux), les risques technologiques lies au sodium, et la priorite industrielle donnee aux EPR2 et aux SMR. Ils notent que l’uranium naturel reste abondant et relativement bon marche a l’echelle de quelques decennies.
Fusion vs fission 4e gen : des trajectoires paralleles
La 4e generation de fission ne doit pas etre confondue avec la fusion nucleaire, representee par le projet ITER (en construction a Cadarache). La fusion vise a reproduire la reaction du Soleil en fusionnant des isotopes d’hydrogene (deuterium et tritium). C’est un defi physique et technologique encore plus considerable, avec un horizon de mise en service commerciale situe au-dela de 2050.
Les deux filières sont complementaires : la fission de 4e generation pourrait etre deployee a l’horizon 2040-2050, la fusion a partir de la seconde moitie du siecle. En attendant, les reacteurs de 2e et 3e generation (parc actuel + EPR2) assurent la production.
Ce qu’il faut retenir
- Le programme ASTRID (RNR-sodium 600 MWe) a ete suspendu en 2019, mais les competences sont preservees au CEA.
- Les reacteurs a neutrons rapides pourraient multiplier par 50 a 100 l’energie extraite de l’uranium et valoriser les stocks francais de plutonium et d’uranium appauvri.
- La Russie (BN-800) et la Chine (CFR-600) exploitent deja des RNR, tandis que les USA (Natrium) construisent le leur.
- Le cout d’un prototype ASTRID est estime a plus de 5 milliards d’euros, avec une premiere unite commerciale pas avant 2045-2050.
- La question de la relance se pose face a l’avancee des concurrents et aux besoins de gestion du plutonium.
