Historique
La recherche sur la radioactivité est à l’origine de la découverte de l’énergie nucléaire. La première étape de cette recherche est franchie en 1895 lorsque le professeur prussien Wilhelm Roentgen découvre l’existence de rayons capables d’impressionner des images sur des plaques noires (grâce à des radiations) et capables de faire voir le squelette humain à travers ces plaques : les rayons X. En 1896, Henri Becquerel poursuit ses recherches et démontre que l’uranium est la matière qui est à l’origine de ces rayons radioactifs.
Pierre et Marie Curie dans leur laboratoire
Par la suite, de 1914 à 1933, des études faites par différents scientifiques (dont Rutherford, Villard, Bohr, Soddy et Fermi) mènent à des progrès dans le domaine de l’infiniment petit. Rutherford prouve que le noyau de l’atome d’hydrogène est présent dans les noyaux de tous les autres atomes. Il baptise la particule correspondante de nom de « proton », d’après le Grec « premier ». Chaque noyau possède donc au moins un proton. 13 ans plus tard, Chadwic prouve l’existence du neutron. Le neutron est une particule semblable à celle du proton mais sans charge électrique et liée à celui-ci par une énergie appelée force nucléaire. Ces particules sont d’une grande importance et indispensable à la production nucléaire.
En 1934, Irène et Fréderic Joliot-Curie observent l’existence de la radioactivité artificielle qui permet de générer des rayons radioactifs plus facilement, Rutherford avait en effet démontré l’existence de la radioactivité à l’état naturel (dans notre corps par exemple), et donc la création d’un élément La radioactivité artificielle est d’une importance majeure. Désormais, la radioactivité peut être provoquée par l’intervention humaine. Il suffit de « bombarder » le noyau avec d’autres particules pour libérer l’énergie qu’il contient. Cette découverte permettra à Irène et Frédéric Jolliot Curie d’obtenir le prix Nobel de chimie en 1935.
La fission (la fission nucléaire est le phénomène par lequel le noyau d’un atome lourd-noyau contenant beaucoup de protons et de neutrons- est divisé. La fission se traduit par l’émission de neutrons et par un dégagement d’énergie très important.) est découverte en 1938, par Hahn et Strassmann, deux physiciens allemands, qui montrent que le noyau de l’atome d’uranium peut être cassé sous l’impact d’un neutron. L’humanité sait maintenant transformer un élément stable en élément radioactif.
Le premier réacteur nucléaire civil voit le jour en 1951, aux Etats-Unis. La première connexion d'une centrale nucléaire au réseau électrique à lieu en juin 1954, à Obninsk (URSS). Elle avait une puissance de 5 Mégawatts.
En France, le premier réacteur à voir le jour fut celui de Marcoule (Provence) en janvier 1956; la même année la centrale de Sellafield (Royaume-Uni) entre en fonction; puis le réacteur nucléaire de Shippingport (États-Unis) en 1957.
Entre 1970 et 1990, la Génération II de réacteurs est déployée. Elle correspond à la majorité du parc en exploitation dans le monde, aujourd'hui. Cette génération est née de la nécessité apparue dans les années soixante-dix de rendre l'énergie nucléaire compétitive et de diminuer la dépendance énergétique de certains pays au moment où on constatait des tensions importantes sur le marché des énergies fossiles. Cette époque fut celle du déploiement des réacteurs à eau sous pression (REP) et des réacteurs à eau bouillante (REB), qui constituent ensemble, aujourd'hui, plus de 85% du parc électronucléaire mondial.
La troisième génération représente l'état de l'art industriel constructible le plus avancé. Il s'agit de réacteurs dits « révolutionnaires » : ils bénéficient du retour d'expérience et de la maturité industrielle des réacteurs à eau de la deuxième génération, tout en intégrant les spécifications les plus avancées en matière de sûreté. Sachant que la deuxième génération témoigne déjà dans les faits d'un très haut niveau de sûreté. Imaginés dans les années 90, les réacteurs de troisième génération commencent à se déployer. C'est notamment le cas du réacteur EPR, European Pressurized water Reactor (Réacteur à eau pressurisée européen), qui a commencé à être construit en France sur le site de Flamanville, en 2007. La première production commerciale est fixée à 2016.