L’Inde établit un nouveau record avec son réacteur à neutrons rapides

Le Prototype Fast Breeder Reactor (PFBR) a franchi une étape majeure dans le développement de l’énergie nucléaire en Inde, ayant atteint son état critique le 6 avril 2026 à 20 h 25, ce qui constitue une avancée historique pour la sécurité énergétique à long terme et le progrès des technologies nucléaires.

Bien qu’il ne génère pas encore d’électricité à grande échelle, un événement tant attendu s’est récemment déroulé à Kalpakkam, au sud de l’Inde.

Le PFBR, ou réacteur rapide surgénérateur prototype, un réacteur d’une puissance de 500 MWe, a atteint le stade critique, équivalent à un peu moins que la moitié d’un réacteur du Bugey. Cela signifie que la réaction nucléaire s’entretient désormais de manière autonome et que le cœur du réacteur est opérationnel. Ce moment symbolise surtout la conclusion d’un long processus pour l’Inde, tout en ouvrant la voie à un nouveau chapitre.

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Plus de 20 années de recherche

Ce PFBR appartient à la catégorie des réacteurs surgénérateurs, qui se distinguent des centrales classiques par leur capacité à produire plus de combustible qu’ils n’en consomment.

Ce principe repose sur l’utilisation d’un assemblage de plutonium et d’uranium, désigné sous le terme de combustible MOX, immergé dans un milieu refroidi par du sodium liquide plutôt que par de l’eau. Ce choix de refroidissement permet de fonctionner à des températures élevées sans pression excessive, tout en offrant une excellente conductivité thermique.

Les réacteurs à neutrons rapides constituent un élément fondamental de la stratégie nucléaire à long terme de l’Inde. Contrairement aux réacteurs thermiques traditionnels, le PFBR utilise du combustible en oxyde mixte d’uranium et de plutonium. Le cœur du PFBR est entouré d’une couche d’uranium-238. Les neutrons rapides transforment l’uranium-238 fertile en plutonium-239 fissile, ce qui permet au réacteur de produire plus de combustible qu’il n’en consomme. À terme, le réacteur est conçu pour utiliser du thorium-232 dans cette enveloppe. Grâce à la transmutation, le thorium-232 sera converti en uranium-233, qui alimentera la troisième phase du programme nucléaire indien.

Un réacteur encore en évolution

Cependant, cette promesse technique s’accompagne de défis significatifs. Le fonctionnement d’un surgénérateur repose sur des équilibres complexes impliquant des matériaux et des fluides tels que le sodium liquide, nécessitant une maîtrise technique précise ainsi que des dispositifs de sécurité spécifiques.

La montée en puissance de cette technologie est lente : il faut plusieurs décennies pour produire du plutonium en quantité suffisante pour approvisionner un parc à grande échelle. Économiquement, la viabilité de cette technologie est encore débattue. Les investissements requis sont considérables, les chantiers s’étendent dans le temps, et les expériences passées ont souvent laissé une impression mitigée, notamment en raison des coûts liés au démantèlement et aux difficultés d’exploitation.

De plus, un débat persistant existe autour du retraitement du combustible par rapport à son stockage direct, rendant le bénéfice économique peu évident et alimentant les doutes sur le rôle futur de cette technologie dans le paysage nucléaire.

Une pièce centrale dans une stratégie pensée sur des décennies

Pour saisir l’importance du PFBR, il convient d’examiner le programme nucléaire indien dans son ensemble. L’Inde, disposant de ressources d’uranium limitées, possède en revanche d’importantes réserves de thorium.

Le programme est donc articulé en trois phases : d’abord, des réacteurs à uranium classiques ; ensuite, des surgénérateurs comme celui de Kalpakkam, capables de produire du plutonium ; enfin, une troisième phase fondée sur l’utilisation du thorium.

Un chantier de long cours

Le projet a été lancé en 2004 et détient le record peu flatteur du projet de réacteur nucléaire le plus long en construction à l’échelle mondiale. Sa mise en service initiale était prévue bien plus tôt. Au cours de cette période, les ingénieurs ont dû revoir certains systèmes, notamment ceux liés à la gestion du combustible, adapter divers équipements, et résoudre plusieurs imprévus techniques.

En fin de compte, malgré ce record, une telle situation n’est pas inhabituelle dans le domaine des réacteurs avancés, chaque nouvelle génération de réacteur étant confrontée à ses propres défis.

Le réacteur entre désormais dans une phase plus graduelle, où la puissance sera progressivement augmentée par étapes, accompagnée de tests, de contrôles et d’ajustements. Cela nécessitera encore plusieurs mois avant d’atteindre un fonctionnement nominal.

Le nucléaire revient au premier plan

Au début des années 2020, seuls trois réacteurs de ce type étaient réellement connectés à un réseau électrique : les unités russes de Beloyarsk, BN-600 (560 MWe) et BN-800 (820 MWe), ainsi que le petit démonstrateur chinois CEFR (20 MWe) près de Pékin. En parallèle, deux projets majeurs étaient en développement, dont le PFBR indien de Kalpakkam et le CFR-600 chinois, conçu comme un démonstrateur industriel de nouvelle génération.

Ce domaine a été marqué par de nombreux arrêts : les États-Unis, la France, le Japon et l’Allemagne ont tous expérimenté ces technologies avant de renoncer, souvent pour des raisons économiques ou politiques plutôt que scientifiques. Malgré ces revers, les réacteurs rapides n’ont jamais disparu des préoccupations. Ils demeurent à l’étude au sein du Forum international Generation IV, prouvant qu’au-delà des cycles d’abandon et de relance, ils sont perçus comme une option sérieuse pour optimiser les ressources nucléaires et réaliser la fermeture du cycle du combustible.

En France, par exemple, le refroidissement au sodium et les combustibles avancés continuent d’occuper une place centrale dans les réflexions sur les réacteurs de nouvelle génération, en particulier avec les SMR développés par des entreprises telles que Newcleo, notamment pour la production de chaleur industrielle à haute température.