Depuis les premiers réacteurs nucléaires des années 1950, plusieurs générations ont été développées. On en distingue aujourd’hui quatre : première, deuxième, troisième et quatrième génération. Mais que regroupent exactement ces catégories et quelles sont les différences ?
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En 2000, le Forum international Génération IV (GIFGIF) sur le nucléaire du futur a distingué quatre catégories et défini les critères propres à chaque génération. Une génération correspond ainsi à un saut technologique en matière de sureté, de fonctionnement, du cycle de combustible ou de compétitivité. Elle répond aux critères d'exigences propres à chaque époque. Cette notion ne doit pas être confondue avec celle de filière ou de type de réacteur : on trouve plusieurs technologies à l'intérieur de chaque génération.
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Les réacteurs de première génération
Elle comprend les prototypes et les premiers réacteurs à usage commercial conçus après-guerre (1950-1960) et entrés en service dans les années 1970. Il s'agit généralement de réacteurs refroidis à l'eau et modérés au graphite, d'une puissance comprise entre 50 et 500 MWe. L'enrichissement de l'uranium n'étant pas encore développé, la majorité de ces réacteurs utilisaient l'uranium naturel comme combustible. Entrent dans cette catégorie les réacteurs de la filière graphite-gaz (UNGG) en France ou les réacteurs Magnox (MAGnesium-Non OXidizing) au Royaume-Uni.
Les réacteurs de deuxième génération
Entrés en service à partir des années 1970, les réacteurs de deuxième génération représentent aujourd'hui encore la majeure partie de la production d'électricité nucléaire dans le monde. Le saut de génération correspondait à la nécessité d'améliorer la compétitivité du nucléaire dans un contexte où les pays cherchaient une indépendance énergétique après le choc pétrolier. En France, la plupart des réacteurs de deuxième génération sont des réacteurs à eau sous pressionpression (REP). Ils utilisent de l'uranium enrichi à 3-4 % et sont modérés à l'eau.
Les réacteurs de troisième génération
Ces réacteurs ont été conçus avec des exigences de sécurité et de sureté renforcées, tirant les enseignements des accidentsaccidents majeurs (Three Miles IslandThree Miles Island et Tchernobyl) et pour prendre en compte les risques terroristes dans le contexte post-attentats du 11 septembre 2001. Ils incluent la plupart des réacteurs aujourd'hui en constructionconstruction. Dans cette génération, figurent notamment l'EPR (European pressurized reactor) français, dont le premier est entré en service en Chine en 2018, l'AP 600/1000 de Westinghouse-Toshiba, un réacteur à eau pressurisé très compact, ou encore le réacteur russe VVER 1200, en service dans la centrale de Novovoronezh en Russie.
Les réacteurs de quatrième génération
La quatrième génération, actuellement en cours de conception, préfigure une rupture technologique majeure avec toutes les générations précédentes. Leur entrée en fonction est prévue pour 2040-2050. Six technologies ont été retenues par les membres du Forum international Génération IV, dont trois sont des réacteurs à neutrons rapidesréacteurs à neutrons rapides, une technologie qui permettrait de produire 50 à 100 fois plus d'électricité que les réacteurs actuels avec la même qualité d'uranium, et le multi-recyclagerecyclage du combustible, ce qui limiterait la duréedurée de vie des déchets radioactifsdéchets radioactifs à quelques centaines d'années (contre des milliers aujourd'hui). Les trois autres technologies sont les réacteurs à eau supercritique (RESC), à très haute température (RTHT) et à sels fondus (RSF).
