création flipPomme de Jean-Denis Robert

Le Pommier, 2011

Tous droits réservés

ISSN : 1625-1245

ISBN : 9782746515543

170 bis, boulevard du Montparnasse 75014 Paris
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Collection développée avec le concours du ministère de la Culture et de la Communication (Centre national du livre et Cité des sciences et de l’industrie), dans le cadre du Fonds Jules-Verne.

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Ce document numérique a été réalisé par Nord Compo.

Un réacteur nucléaire est tout à la fois une machine à vapeur d’une totale banalité et le siège de bouleversements profonds du noyau de l’atome. Ce mélange intime d’éléments très familiers et de manifestations d’un monde microscopique qui échappe totalement à nos sens ne peut qu’intriguer. On comprend qu’il inquiète aussi. Ce sera notre propos de révéler ce qu’il y a de beau dans le banal et de familier dans l’inconnu, de montrer en quoi cette technique du passé est aussi d’une modernité radicale, dont nous n’explorons aujourd’hui encore qu’une fraction des possibilités.

La transformation d’un atome en un autre a été longtemps chose si impensable qu’elle était reléguée au rang des discours sulfureux des alchimistes, qui cherchaient le secret de la transmutation. Il aura fallu une révolution scientifique majeure, celle de la physique quantique du début du XXe siècle, pour comprendre que les atomes n’étaient pas le dernier mot de la structure de la matière. L’atome insécable des Grecs pouvait être coupé, cassé en des éléments constitutifs plus petits. Ceux-ci sont les protons et les neutrons, qui ensemble composent le noyau de l’atome, et les électrons qui en créent le volume. Reconstruire d’autres atomes à partir de ces briques élémentaires devenait alors possible sans magie.

La transmutation n’est donc pas un rêve. Elle demande toutefois de mobiliser une énergie considérable, plus d’un million de fois supérieure à celles que mettent en jeu les chimistes lorsqu’ils lient et délient les atomes entre eux. C’est cette énergie qui faisait défaut aux alchimistes et qui rendait leur quête si vaine.

On découvrit dans les années 1930 que malgré cette différence majeure entre les énergies de la chimie des atomes et celles de la transmutation de leurs noyaux, il existait quelques passerelles techniquement praticables reliant ces deux mondes.

Ceux qui fréquentent les fêtes foraines savent bien qu’une simple balle de chiffon suffit, pour peu qu’elle soit adroitement lancée, à faire s’écrouler dans un grand fracas des piles de boîtes de conserve en équilibre branlant. C’est le jeu du chamboule-tout.

Pour quelques noyaux, dont le plus connu est l’uranium, il suffit de même de ne fournir qu’une pichenette pour mettre en branle les énergies présentes dans les noyaux eux-mêmes. On peut ainsi forcer ces noyaux à se casser en deux quasiment sur commande, simplement en les frappant avec un neutron de très faible énergie. Sous le choc, ces noyaux subissent une fission.

Les hasards de l’Histoire ont fait que la découverte de la fission de l’uranium induite par un neutron, qui date de 1938, fut tout de suite emportée dans le maelström de la Seconde Guerre mondiale. En sont sorties très vite deux applications bien différentes. L’une est le relâchement instantané de l’énergie contenue dans quelques kilos d’uranium, équivalant à quelques dizaines de milliers de tonnes d’un explosif chimique puissant : c’est la bombe atomique. L’autre est le soutirage contrôlé d’une fraction de cette même énergie sous forme de chaleur, équivalant à la combustion de quelques dizaines de tonnes de charbon ou de fioul.

C’est cette domestication d’une source d’énergie puissante qui nous intéresse ici, sous la forme de réacteurs nucléaires produisant régulièrement du courant électrique. Nous nous concentrerons sur un seul type d’appareil, qui est le réacteur à eau sous pression, ou REP pour les intimes. Cette filière de réacteurs nucléaires représente 60 % des 445 réacteurs du parc mondial, et la totalité des 58 réacteurs nucléaires en service en France.

Commençons par le plus étonnant : la réaction de fission nucléaire est un cas parfaitement documenté où il y a…

De la fumée
sans feu

Un grand panache de fumée blanche est le signe habituel que l’on se trouve à quelques kilomètres d’une centrale nucléaire. Pour peu que l’on s’approche, apparaît un gigantesque diabolo de béton posé sur tranche, d’où sort le panache. Non loin de cette étrange architecture, on aperçoit une autre construction en béton : c’est un cylindre coiffé d’un dôme, un bâtiment sans aucune fenêtre ni ouverture d’aucune sorte, qui semble presque petit au pied du fumant colosse. Entre ces deux masses grises, adossé au bâtiment aveugle, l’on voit un vaste hall industriel, d’où sortent des lignes de transport d’électricité. De grands tuyaux relient ce hall au pied du diabolo.

Entrons dans ce diabolo : c’est une tour de plus de 100 m de diamètre à la base, haute comme un immeuble de cinquante étages et de plus de 70 m de diamètre au sommet. De prime abord, on se dit qu’un feu géant doit couver dans une marmite tout aussi géante au pied de la tour. S’il en est bien ainsi, la fumée doit certainement emporter avec elle les cendres du feu nucléaire, ses déchets radioactifs.

Celui qui pénètre à l’intérieur de la tour en est quitte pour une belle surprise : il n’y a rien dedans ! Pas de marmite, pas de feu, le diabolo est une simple coque en béton, aussi mince que son tout petit analogue en plastique. En partie basse, une pluie torrentielle d’eau tiède se déverse sur plus de 10 m de haut depuis une grille de tuyaux distributeurs, dans une piscine ouverte à tous vents. Cette averse tropicale est refroidie dans sa chute par un courant d’air ascendant, qui emporte avec lui une partie de l’eau sous forme de vapeur. Au-dessus de cette grille et jusqu’au sommet, nous sommes dans un monumental hammam, ou encore dans le rassemblement virtuel et improbable de la vapeur de milliers de locomotives, de celles qui ont fait les beaux jours du Far West américain et des films qui l’ont célébré.