Technical issues and sociological behaviours are closely intertwined in the obstacles that nuclear energy must overcome. Neither a purely technical, nor a purely sociological approach will resolve the issues such as nuclear safety, radiophobia or nuclear waste management.

On a technical ground, the accidents at Three Mile Island and Chernobyl have clearly shown where lay the boundary between safe and unsafe plants. TMI was on the safe side and, in addition, brought a host of lessons that have further improved the safety of present plants. Chernobyl confirmed, a contrario, that the Western safety principles were sound. Both accidents demonstrated the need for a profound safety culture.

Sociologically, the fact that even the opponents to nuclear energy accept to live for decades with the existing plants seems to be evidence that they accept the idea that these plants are safe.

Radioactivity is a deeply rooted fear. Even so for man-made doses much lower than natural doses, or even than spatial differences in natural doses. This is clearly a sociological problem, which concerns as much the medical as the energy field, and will require a major educational effort. Teaching all students how to measure radioactivity in their day-to-day environment would be a first step in the right direction. Learning how to balance the risks against the benefits of human activities is also a field to investigate. Again, this does not concern only nuclear energy.

The nuclear wastes have three main characteristics:

• – for the first two to three centuries, most of the radioactivity and of the heat release are due to the fission products and a few actinides;
• – in the very long term (beyond 200 000 years), most of the radiotoxic inventory is due to one or two minor actinides (²³⁷Np, ²⁴²Pu);
• – in between, both the radioactivity and the radiotoxic inventory are determined by the quantities of actinides present, which depend mainly on the quantity of plutonium present, hence on whether the fuel is reprocessed or not.

The containment of the radioactive isotopes is achieved with at least four barriers, in a defence in-depth approach: a matrix (the spent fuel or a glass matrix for the wastes from reprocessing), a container, a near-field man-made barrier, and the geological barrier. The first two barriers guarantee the containment during the first period, and the geological barrier is assumed to be the only one in the very long term. The safety analyses carried out with computational models show that the release of radioactive species in the biosphere should lead in all cases to a small fraction of the natural radioactivity. Geological laboratories should help confirm the hypotheses put into the models.

Nuclear wastes' management has become a major sociological issue, both because they are ‘wastes’ and they are ‘nuclear’. However, the case is not hopeless. In Sweden and Finland, after a major effort at dialogue with the locals that has been going on for more than ten years, final repositories have been accepted by the population. In the United States, the Congress bas approved the waste disposal site at Yucca Mountain.

A sustainable development of nuclear energy will sooner or later need to ‘burn’ ²³⁸U, which represents more than 99% of uranium resources. Fast-neutron reactors will be necessary for that. Nuclear energy could also have other uses than electricity generation, such as desalinisation of water and high-temperature processes for the generation of hydrogen. High-temperature reactors are the most likely candidates for the latter.

Nuclear energy should probably be developed during the next few decades, if only for economic reasons. But this will only be possible if the sociological obstacles are overcome. This will require, among others, a better understanding of the risks and of the benefits of each energy. In the longer term, new nuclear systems will be needed, as a supplement to the present technologies.

Deux graves accidents ont marqué l'histoire du nucléaire civil : la fusion du cœur du réacteur de Three Mile Island (États-Unis, 1979) et l'explosion du réacteur de Tchernobyl (URSS, 1986). Le premier n'a eu aucune conséquence, ni à l'extérieur de la centrale, ni pour le personnel. Le second a fortement contaminé les régions environnantes, continue à avoir des effets sanitaires 16 ans plus tard, et a eu des effets mesurables dans toute l'Europe.

Sur le plan strictement technique, ces deux accidents ont balisé le terrain. Celui de TMI a montré que les principes de sûreté étaient bons, tout en mettant en évidence un certain nombre d'insuffisances dans leur mise en œuvre. Celui de Tchernobyl a confirmé que le non-respect de quelques principes de base, tant au niveau de la conception des installations qu'à celui de leur exploitation, pouvait avoir des conséquences dramatiques.

Depuis ces accidents, les concepts de défense en profondeur et de culture de sûreté ont été explicités et sont devenus universels, et, parallèlement, les outils d'évaluation et de démonstration de la sûreté ont été largement développés [1]. Le bilan d'exploitation des ouvrages nucléaires au cours des 15 dernières années est devenu exemplaire, des événements anormaux n'atteignant que très exceptionnellement le niveau 3 sur une échelle de gravité qui en comporte 7 (l'accident de Three Mile Island étant classé au niveau 5 – aucun rejet significatif de radioactivité à l'extérieur de l'enceinte de confinement – et celui de Tchernobyl au niveau 7). La transparence de l'information est devenue la règle.

Socialement, tous ces efforts ont porté leurs fruits. La confiance dans les exploitants et la crédibilité des autorités de contrôle ont fortement progressé. Le fait que même les opposants au nucléaire semblent accepter que la « sortie » du nucléaire soit étalée sur 20 ans montre qu'ils ne considèrent pas comme immédiat ou majeur le risque d'accident.

La crainte des accidents ne semble donc pas être un réel obstacle à la poursuite du nucléaire. Mais on notera que le niveau actuel de sûreté des installations nucléaires, très élevé par rapport à la plupart des autres industries à risque, devra être maintenu, et démontré pour tout projet nouveau ne bénéficiant pas de tout le retour d'expérience acquis sur les modèles actuels de réacteurs. Il y a là une difficulté à ne pas sous-estimer.

La crainte de la radioactivité est solidement ancrée, même s'agissant de faibles doses de radioactivité anthropogène, largement inférieures aux variations, dans le temps et dans l'espace, de la radioactivité naturelle. Le Becquerel, tout comme le Sievert, reste mystérieux et, comme tout ce qui est mystérieux, fait peur. Les ordres de grandeur des risques entraı̂nés par une exposition à la radioactivité ne sont absolument pas perçus. Un effort spécifique de pédagogie est nécessaire dans ces deux domaines.

Ce que l'on mesure, perd de son mystère. Tous les élèves des collèges et des lycées devraient avoir l'occasion de mesurer la radioactivité naturelle, et tout particulièrement chez eux pour que les familles se familiarisent aussi avec le Becquerel. Des expériences du type « main à la pâte » ont été conduites avec succès ici ou là, mais il faut maintenant les généraliser.

Apprendre à gérer les risques devient une nécessité – pas spécifiquement nucléaire – dans une société qui veut à la fois bénéficier des derniers progrès scientifiques et techniques, mais refuse de plus en plus les risques. Or, tout développement nouveau comporte des incertitudes, des avantages et des inconvénients. Une pédagogie du risque, qui passe par une juste appréciation des ordres de grandeur des uns et des autres, devrait faire partie du cursus scolaire et universitaire de tout citoyen.

Ces efforts de pédagogie et d'éducation sont d'autant plus importants qu'ils concernent tous les domaines d'application de la radioactivité, et en particulier le domaine médical.

Les déchets nucléaires ont une durée de vie très longue, pendant laquelle leurs caractéristiques évoluent, du fait même de leur radioactivité. On peut distinguer trois périodes :

• – pendant 2 à 3 siècles, la radioactivité due aux produits de fission et à quelques actinides est très élevée et s'accompagne d'un dégagement de chaleur important ; celui-ci conditionne la durée de l'entreposage des déchets pour refroidissement, ainsi que les caractéristiques du stockage définitif ; celui-ci doit être capable d'évacuer la chaleur dégagée dans des conditions de température acceptables pour les déchets ;
• – à très long terme (au-delà de 2 à 300 000 ans), seuls subsistent des isotopes de l'uranium, du ²³⁷Np et du ²⁴²Pu (Tableau 1), ainsi que quelques produits de fission à vie très longue et, de ce fait, très faiblement radioactifs ;
• – entre les deux, la radioactivité et l'inventaire de radiotoxicité sont dominées par les actinides présents dans les déchets. Pendant les deux premières périodes, le confinement des déchets est assuré par leur conditionnement et par une barrière ouvragée. On admet généralement que cette protection rapprochée finira par perdre son efficacité et que la barrière géologique entre le stockage et la biosphère, en retardant, voire en bloquant, la migration des produits radioactifs, limitera les quantités de produits susceptibles de se retrouver dans la biosphère. La plupart des scénarios étudiés montrent que les actinides, très peu mobiles, interviennent très tardivement, et à un faible niveau, dans les doses susceptibles d'atteindre des populations.

On notera cependant que le plutonium est au cœur de la politique de gestion des déchets. S'il leur est incorporé, le plutonium (et ses descendants) contribuent fortement au dégagement de chaleur pendant la première période (²³⁸Pu et ²⁴¹Am) et aux quantités d'actinides pendant les périodes suivantes. A très long terme, compte tenu des très faibles radioactivité et radiotoxicité des isotopes de l'uranium, seuls interviennent ²³⁷Np et ²⁴²Pu (en l'absence de retraitement) et ²³⁷Np (3 à 4 fois moins), lorsque le plutonium et l'américium ont été extraits par le retraitement.

Les solutions techniques existent donc, qui permettent de limiter à des valeurs très faibles la radioactivité rejetée dans la biosphère, même si la plupart d'entre elles nécessitent encore des travaux de recherche et de développement pour assurer leur démonstration et leur optimisation. Socialement, le stockage des déchets nucléaires demeure difficile, car les deux mots « déchets » et « nucléaire » font peur.

Pourtant, la situation évolue dans ce domaine également. La Suède et la Finlande voient aboutir les efforts de dialogue citoyen qui auront duré près de 10 ans, et plusieurs sites possibles ont été retenus dans chacun de ces pays, avec l'accord des populations locales et des responsables politiques. Aux États-Unis, le Congrès a approuvé, à une large majorité, le site de Yucca Mountain, qui doit recevoir l'ensemble des déchets à vie longue américains. En France, la loi de 1991 fournit un cadre politique et scientifique à des décisions qui devront être prises dans tous les cas de figure.

Les questions de sécurité industrielle et de déchets, présentées ci-dessus comme des obstacles au développement du nucléaire, pourraient tôt ou tard être perçues comme des avantages marqués. À la suite de la catastrophe de l'usine AZF de Toulouse, par exemple, l'industrie nucléaire a souvent été citée en exemple. Et l'industrie nucléaire est une des seules industries à maı̂triser l'ensemble de ses déchets.

Enfin, l'énergie nucléaire est une énergie particulièrement propre, maı̂trisant remarquablement ses rejets radioactifs liquides et gazeux, et ne rejetant pratiquement aucun gaz à effet de serre ou polluant atmosphérique chimique.

C'est une énergie économique pour la production d'électricité en base, comparable au grand hydraulique et au gaz naturel à son prix actuel, et nettement moins chère que le charbon et que les énergies renouvelables (Tableau 2).

Face au problème du CO₂, que le présent colloque confirme comme difficile à éluder, et qui se traduira à plus ou moins long terme par l'introduction d'un « coût du CO₂ », l'énergie nucléaire dispose d'un avantage économique considérable.

Limitée cependant à la production d'électricité en base dans des réseaux électriques de forte capacité, l'énergie nucléaire pourrait difficilement dépasser 10 à 15 % de l'énergie primaire consommée dans le monde, soit au mieux 1,5 à 3 Gtep (contre un peu moins de 0,6 aujourd'hui) dans l'hypothèse d'une demande mondiale comprise entre 15 et 20 Gtep.

L'énergie nucléaire dispose de ressources considérables et bien réparties, qui permettent d'assurer un développement durable. Les ressources accessibles à un coût inférieur à 130 € par kg U sont évaluées à 4 Mt, permettant de produire 40 à 50 Gtep avec les réacteurs actuels (selon que l'on y recycle ou non le plutonium) (Tableau 3). Mais la part de l'uranium dans le coût du kWh étant faible (<5 %), on peut accéder à des ressources plus chères, et multiplier par 3 ou 4 les ressources, donc l'énergie produite, sans trop grever les coûts.

La technologie des neutrons rapides permet de multiplier par 50 l'énergie produite par ces ressources, et les ressources de thorium permettraient encore plus que de doubler le tout. Au total, le potentiel de développement se compte en milliers de Gtep, de quoi voir venir !

Un développement important et durable de l'énergie nucléaire repose à la fois sur une meilleure utilisation des ressources naturelles, et sur l'ouverture de nouveaux débouchés. Sans entrer ici dans le détail des différentes filières nucléaires, nous donnerons quelques coups de projecteur permettant de mieux comprendre quelles sont les nouvelles voies possibles et quelles seraient les stratégies qui en découlent.

C'est une stratégie d'expectative, fondée sur les réacteurs de la première famille, avec ou sans recyclage du plutonium, laissant ouvertes toutes les possibilités.

Le parc nucléaire mondial produit chaque année environ 75 tonnes de plutonium, entreposé dans le combustible usé UO₂ ou uranium–plutonium (Mox). Ce plutonium pourra être récupéré plus tard, soit pour être brûlé, soit pour amorcer une filière rapide.

Tôt ou tard, cette stratégie butera sur le problème des ressources en uranium, mais cette échéance est à un horizon beaucoup plus lointain que 2020–2030, sauf si le parc nucléaire mondial devait fortement augmenter d'ici là.

En complément d'une telle stratégie, l'industrie pourrait vouloir développer des réacteurs à haute température pour répondre à des besoins spécifiques de pays ne disposant pas de grands réseaux électriques ; ceci ne modifierait pas profondément la problématique des ressources, ni celle du plutonium.

Une telle stratégie, telle que celle décidée par l'Allemagne, par exemple, se traduirait par l'arrêt progressif des centrales actuelles d'ici 2020–2030.

Elle se traduirait probablement par des tensions sur l'approvisionnement en gaz naturel, seul à même de combler le vide sans trop augmenter les émissions de CO₂ ; par voie de conséquence, il faudrait s'attendre à une forte hausse du prix de l'électricité.

Elle laisse sans réponse la question du devenir des 2000 ou 3000 tonnes de plutonium accumulé dans le combustible usé : l'enfouir de façon irréversible, avec les inconvénients que nous avons notés, ou l'entreposer ?

Dans sa définition actuelle et malgré les apparences, la stratégie n^∘ 2 laisse donc, comme la stratégie n^∘ 1, beaucoup de problèmes en attente.

La seule stratégie qui corresponde à un développement durable de l'énergie nucléaire est celle qui permet de brûler la plus grande partie de ²³⁸U et, ce faisant, de multiplier par au moins 50 l'énergie fournie par tonne d'uranium naturel, tout en augmentant fortement les ressources d'uranium naturel économiquement exploitables. Le plutonium ne joue plus alors que le rôle d'intermédiaire, sans s'accumuler.

Une telle stratégie peut parfaitement se combiner avec la première, pour autant que l'on n'ait pas enfoui les combustibles usés dans un stockage irréversible.