La France devra mettre les bouchées doubles pour rattraper la Russie qui avance vite sur cette technologie dans le nucléaire civil : le réacteur rapide refroidi au plomb

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À Seversk, la Russie coule le béton du réacteur nucléaire le plus original au monde.

À 3 500 kilomètres à l’est de Moscou, dans la steppe sibérienne de l’oblast de Tomsk, des ouvriers viennent de couler la dalle… jusque là pas de quoi fouetter un chat. Sauf que cette dalle-là est destinée à accueillir un réacteur nucléaire que personne n’a encore réussi à industrialiser : un réacteur à neutrons rapides refroidi au plomb fondu.

Le chantier s’appelle BREST-OD-300 et est mené par le russe Rosatom depuis vingt ans. Il s’accélère depuis 2021 et vise désormais une mise en service dans la seconde moitié de la décennie.

Zoom sur l’un des paris technologiques les plus singuliers du nucléaire mondial qui ne laisse pas la France indifférente.

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Les fondations vont être coulées en trois étapes pour un volume total qui dépassera 620 mètres cubes. À l’intérieur, plus de 100 tonnes d’armatures et d’éléments noyés pour soutenir une turbine et de son générateur qui pèseront ensemble plus de 1 700 tonnes, et qui, une fois lancés à plein régime, vont vibrer comme un séisme permanent.

Pour éviter que ces secousses ne se propagent aux équipements voisins, les ingénieurs ont intégré 36 éléments à ressort dans la dalle elle-même. Tout l’ensemble est ainsi conçu pour résister à un véritable tremblement de terre.

« Le bétonnage d’un élément aussi critique est un processus long et exigeant », résume Ivan Babich, qui pilote le projet chez JSC SCC, l’industriel russe en charge du chantier. « Pour un équipement pesant plus de 1 700 tonnes, un support stable est non seulement important, mais essentiel. » On veut bien le croire.

La turbine et le générateur sont arrivés sur site fin 2025. À côté, le prototype de la pompe principale du réacteur subit en ce moment ses essais d’endurance. Cette pompe devra tout de même déplacer la bagatelle de 11 tonnes de plomb fondu par seconde à plus de 420 °C !

Avec ces deux nouveautés brevetées sur son réacteur à fusion nucléaire, le français Renaissance Fusion vise une mise en service d’ici 2035

Pourquoi diable refroidir un réacteur avec du plomb fondu ?

Les centrales que nous connaissons en France utilisent de l’eau sous pression pour transporter la chaleur du cœur vers les turbines. Cela fonctionne très bien, mais avec une limite : l’eau ralentit les neutrons. Conséquence, on ne peut pas fissionner les noyaux d’uranium 238, qui constituent pourtant 99 % de l’uranium naturel. D’où la nécessité d’enrichir le combustible, et la nécessité de jeter aux déchets une grande partie de la matière fissile qui pourrait encore servir.

Les réacteurs à neutrons rapides  renverse ce paradigme puisqu’ils utilisent un caloporteur qui laisse filer les neutrons à pleine vitesse. Du coup, ces derniers peuvent fissionner à peu près tout ce qui passe, y compris les noyaux qu’on enterre habituellement dans des fûts pour 100 000 ans.

Le sodium liquide a longtemps été le candidat préféré : c’est ce qu’utilisaient Phénix et Superphénix en France, c’est encore ce que choisissent TerraPower aux États-Unis et les réacteurs BN russes. Petit problème : le sodium s’enflamme spontanément au contact de l’air, et il explose au contact de l’eau. Superphénix a connu plusieurs incidents pour cette raison avant d’être arrêté en 1997. Pas franchement rassurant pour le grand public.

Le plomb, c’est tout l’inverse. Il ne brûle pas dans l’air. Il ne réagit pas violemment avec l’eau. Il bout à 1 749 °C, soit 1 300 °C au-dessus de la température de fonctionnement du réacteur, ce qui rend pratiquement impossible toute surpression catastrophique. Comme bonus, c’est un excellent bouclier contre les rayonnements gamma.

Fonctionnement des réacteurs neutrons rapides

Tout cela n’est pas gratuit. Le plomb a aussi ses défauts, et ils sont sérieux :

  • il corrode les métaux classiques des réacteurs nucléaires, ce qui pose un vrai problème pour la cuve et les gaines de combustible,
  • il se solidifie à 327 °C, ce qui peut figer toute l’installation en cas d’incident,
  • il devient radioactif sous l’effet des neutrons, en produisant du polonium, élément redoutablement toxique,
  • enfin, le plomb lui-même est un poison environnemental connu depuis l’Antiquité.

La maîtrise industrielle de tout ça, c’est précisément le défi du BREST-OD-300.

Heureusement pour la Russie, elle n’arrive pas en terrain inconnu. Dans les années 1970, les sous-marins nucléaires soviétiques de la classe Alfa étaient déjà propulsés par des réacteurs au plomb-bismuth. Légers, rapides, capables de basculer instantanément entre puissance maximale et silence absolu, ils ont impressionné l’OTAN à l’époque. Cinquante ans plus tard, ce savoir-faire militaire passe enfin au civil.

La fiche d’identité du BREST-OD-300

Caractéristique Valeur
Type Réacteur à neutrons rapides, refroidi au plomb fondu
Génération IV
Localisation Seversk, oblast de Tomsk (Sibérie, Russie)
Concepteur Institut Dollejal (Moscou)
Opérateur JSC Siberian Chemical Combine (Rosatom)
Puissance thermique 700 MW
Puissance électrique 300 MW
Combustible Nitrure mixte d’uranium-plutonium (MNUP)
Caloporteur Plomb fondu, plus de 420 °C
Statut En construction depuis juin 2021
Mise en service prévue Fin de la décennie
Version commerciale envisagée BR-1200 (1 200 MWe / 2 800 MWt)

Précision importante : le BREST-OD-300 est un démonstrateur. Il ne sera pas raccordé au réseau électrique russe et ne servira pas à alimenter Tomsk. Sa mission est de prouver pendant une dizaine d’années que la filière fonctionne sans pépin.

Si la démonstration est concluante, sa version industrielle prendra le relais avec le BR-1200, quatre fois plus puissant, et conçu cette fois pour alimenter de vraies villes.

Un complexe entier, pas juste un réacteur

L’autre originalité du projet, c’est ce qui se passe autour du réacteur. Sur le même site, Rosatom construit trois installations en boucle : le réacteur lui-même, une usine de fabrication de combustible MNUP, et une installation de retraitement du combustible usé. Le combustible irradié sortant du réacteur sera retraité sur place, puis refabriqué, puis renvoyé dans le réacteur, formant de fait un cycle du combustible fermé.

L’idée fait rêver les physiciens nucléaires depuis 60 ans. Personne n’y est jamais arrivé à l’échelle commerciale. La France l’a tentée avec Phénix et Superphénix avant de raccrocher les gants. Astrid, son successeur, a été suspendu en 2019. Le Japon avec Monju, fermé en 2016 après des incidents répétés. L’Inde a aussi tenté l’aventure avec son surgénérateur PFBR de Kalpakkam mais celui-ci détient le record d’être le plus long projet de réacteur nucléaire en construction au monde !

Si la Russie y arrive avec le BREST-OD-300, elle sera tout simplement la première au monde à boucler la boucle.

Un cycle fermé permettrait, en théorie, de tirer jusqu’à 100 fois plus d’énergie de la même quantité d’uranium extrait, et de réduire la durée de vie des déchets radioactifs ultimes de 100 000 ans à environ 1 000 ans.

La course mondiale est plus serrée qu’on ne le croit

La Russie n’est pas seule sur la ligne de départ. En France, la start-up franco-italienne newcleo, fondée en 2021 et basée à Paris, développe son propre réacteur au plomb, le LFR-AS-30. Démonstrateur prévu à Chinon fin 2031, usine de combustible MOX dans l’Aube à 1,8 milliard d’euros, contrat France 2030, et dossier déposé en mars 2026 auprès du régulateur américain pour s’implanter aussi outre-Atlantique.

Vue en coupe du Réacteur LFR-AS-30 de newlceo.
Vue en coupe du Réacteur LFR-AS-30 de newlceo.

En Belgique, le centre de recherche nucléaire SCK•CEN avance sur le projet MYRRHA, un réacteur au plomb couplé à un accélérateur de protons, mais qui reste un outil de recherche.

Aux États-Unis, TerraPower (soutenu par Bill Gates) construit son démonstrateur dans le Wyoming, mais a fait le choix du sodium, pas du plomb. La Chine pousse son programme CFR-600, au sodium également, et planche en parallèle sur des variantes au plomb. L’Inde, avec son PFBR critique depuis 2024, est sans doute le pays le plus avancé après la Russie sur la boucle complète.

Acteur Pays Type Statut 2026
BREST-OD-300 Russie Plomb, démonstrateur Construction avancée
BR-1200 Russie Plomb, commercial Conception
LFR-AS-30 France (newcleo) Plomb, démonstrateur Prévu 2031
MYRRHA Belgique Plomb, recherche Prototype
TerraPower Natrium États-Unis Sodium Construction Wyoming
CFR-600 Chine Sodium En service depuis 2023
PFBR Inde Sodium, surgénérateur Critique en 2024

 

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Un marché qui s’ouvre, et un train qu’il ne faut pas rater

La photo finish n’est pas pour demain, mais le marché, lui, ne va pas attendre. Dans son rapport sur l’électricité mondiale publié en mars 2026, l’Agence internationale de l’énergie a confirmé que 2025 avait été une année record pour le nucléaire avec 2 850 TWh produits, soit le plus haut niveau jamais atteint. L’AIE prévoit que la croissance va même s’accélérer : 2,8 % par an entre 2026 et 2030 contre 1,3 % sur les cinq années précédentes, pour atteindre 3 279 TWh d’ici la fin de la décennie.

La Chine porte presque toute la dynamique avec 30 GW supplémentaires d’ici 2030. Sa part de la production nucléaire mondiale grimperait ainsi de 17 % en 2025 à près de 20 % en 2030. À l’inverse, les États-Unis verraient leur part reculer de 29 à 25 %, et l’Union européenne de 23 à 20 %. Le centre de gravité du nucléaire mondial se déplace, et il se déplace vite.

C’est dans ce marché en pleine recomposition que les nouvelles filières veulent se faire une place. Petits réacteurs modulaires, neutrons rapides, plomb ou sodium, cycle ouvert ou fermé : autant de paris industriels qui visent les besoins électriques massifs annoncés pour la décennie, et notamment ceux des centres de données et de l’intelligence artificielle, qui mangent l’électricité plus vite qu’on n’arrive à en produire.

L’AIE estime que les investissements annuels dans les réseaux électriques mondiaux, qui tournent autour de 400 milliards de dollars aujourd’hui, devront augmenter de 50 % d’ici 2030 pour suivre la cadence.

Sources :

  • Rosatom, Rosatom completes foundation concreting for the BREST-OD-300 reactor (date non précisée mais consulté en mai 2026)
    https://rosatom-energy.ru/en/media/rosatom-news/rosatom-completes-foundation-concreting-for-the-brest-od-300-reactor/
    Communiqué officiel annonçant l’achèvement du bétonnage des fondations du réacteur nucléaire BREST-OD-300, une étape clé du projet russe de réacteur rapide à neutrons refroidi au plomb.
  • Wikipédia, Brest-300 (consulté en mai 2026)
    https://fr.wikipedia.org/wiki/Brest-300
    Fiche encyclopédique de référence : caractéristiques techniques, historique, calendrier, contexte du projet Proryv.
  • SFEN, « L’Âge de l’électricité est arrivé », assure l’AIE et le nucléaire y a toute sa place (24 mars 2026)
    https://www.sfen.org/rgn/lage-de-lelectricite-est-arrive-assure-laie-et-le-nucleaire-y-a-toute-sa-place /
    Synthèse du rapport AIE 2026 sur l’électricité mondiale, projections de croissance du nucléaire 2026-2030 et défis des réseaux électriques.

 

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Guillaume AIGRON
Guillaume AIGRON
Très curieux et tourné vers l'économie, la science et les nouvelles technologies, (particulièrement ce qui touche à l'énergie et les entreprises françaises) je vous propose de de découvrir les dernières actualités autour de cette passion

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