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Domaines de recherche

Energie nucléaire

Publié le 19 octobre 2017

Le CEA apporte, aux pouvoirs publics et aux industriels, les éléments d’expertise et d’innovation sur les systèmes de production d’énergie nucléaire.

Le CEA est à l'origine du développement de la filière nucléaire industrielle française : il a participé, avec EDF, à la conception des premiers réacteurs du parc nucléaire français (la première génération de réacteurs) et de la plupart des procédés industriels mis en œuvre par Areva dans ses usines du cycle du combustible. 

Il mène des programmes de recherche et d’innovation dans deux grands domaines : le soutien à l’industrie nucléaire française et le développement de systèmes nucléaires du futur dits de 4e génération. Il poursuit par ailleurs des études sur la fusion thermonucléaire, en particulier via le projet international Iter qui vise à construire, pour la prochaine décennie, le premier prototype devant démontrer la faisabilité scientifique et technologique de cette source d'énergie. En appui de ses activités historiques dans le domaine nucléaire, le CEA a développé une expertise en radiobiologie et toxicologie nucléaire. Elle permet aujourd’hui au CEA d’étudier l’impact des activités nucléaires sur l’Homme et l’environnement au meilleur niveau.



Les recherches du CEA
sur l'énergie nucléaire



Optimisation du nucléaire actuel

Optimisation
du nucléaire actuel

Le CEA consacre une grande partie de ses recherches à répondre aux enjeux de ses partenaires industriels. Elles concernent d'une part les réacteurs du parc français, avec des enjeux en termes de durée d'exploitation, de performance, de disponibilité et de sûreté. Il s'agit aussi d'optimiser les installations du cycle du combustible.



Réacteurs du futur

Réacteurs du futur (4e génération)

Le CEA est chargé de mener pour la France  les recherches sur des systèmes nucléaires innovants, dits de 4e génération, en rupture technologique forte par rapport aux précédentes générations de réacteurs. Il concentre principalement ses efforts de recherche sur la filière des réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium (RNR-Na), et dans une moindre mesure, sur la filière refroidie au gaz. Il est maître d’ouvrage du projet Astrid (Advanced Sodium Technological Reactor for Industrial Demonstration), démonstrateur de RNR-Na de 4e génération, actuellement en phase d'étude.



Cycle du combustible nucléaire

Cycle du combustible
nucléaire

La France a fait le choix d’une politique de traitement-recyclage des combustibles usés. Cette stratégie trouvera sa pleine mesure avec la quatrième génération. Le CEA, qui a mis au point la plupart des procédés actuellement mis en œuvre à l'usine Areva de La Hague, poursuit aujourd’hui des recherches pour améliorer, compléter et adapter les technologies aux enjeux de demain. Il prépare ainsi les cycles du futur en lien avec le développement des systèmes nucléaires de 4e génération.



Sûreté des installations nucléaires

Sûreté
des installations nucléaires

Le CEA est fortement impliqué sur les questions de sûreté nucléaire, à la fois en tant qu’exploitant d’installations nucléaires et en tant qu’organisme de recherche. Les études qu'il entreprend dans le domaine sont menées en soutien à l’IRSN et aux exploitants nucléaires français (notamment EDF et AREVA) ou étrangers. Elles s’inscrivent dans la durée et dans une démarche de progrès continu.



Matériaux pour le nucléaire

Matériaux pour le nucléaire

Fortes températures, irradiations, contraintes mécaniques, environnements corrosifs : les matériaux des centrales nucléaires sont soumis à des conditions extrêmes. Ainsi, la garantie de la sûreté, de la durée de fonctionnement et des performances des réacteurs actuels, tout comme la conception et la qualification de matériaux adaptés aux contraintes spécifiques des systèmes nucléaires du futur, constituent les principaux enjeux du CEA dans le domaine des matériaux du nucléaire.



Le réacteur de recherche Jules Horowitz

Le réacteur de recherche
Jules Horowitz

Le projet de réacteur de recherche Jules Horowitz (RJH), piloté par le CEA, répond à un défi scientifique et technologique essentiel : tester le comportement de matériaux et combustibles sous irradiation, en soutien aux réacteurs nucléaires actuels et futurs. Le RJH, actuellement en construction sur le site CEA de Cadarache, constituera un outil expérimental d’irradiation unique en Europe à la disposition de l’industrie nucléaire, des organismes de recherche, ainsi que des autorités de sûreté nucléaire et leurs appuis techniques. Il assurera également la production de radioéléments pour la médecine nucléaire et l’industrie non-nucléaire.



Démantèlement

Démantèlement

En tant qu’exploitant nucléaire, le CEA est responsable du démantèlement de ses installations et de la gestion des déchets qui en sont issus. Il est aussi un acteur de la recherche sur les techniques et technologies utilisées dans les opérations de démantèlement.



Gestion des déchets radioactifs

Gestion
des déchets radioactifs

En France, la gestion des matières et des déchets radioactifs s’inscrit dans le cadre de la loi du 28 juin 2006. Le CEA est impliqué à double titre : en tant qu’exploitant nucléaire, il est responsable de la gestion des déchets qu’il produit ; en tant qu’acteur de la R&D, il conduit des recherches sur le traitement, le conditionnement et le comportement à long terme des déchets.



fusion thermonucléaire

Fusion
thermonucléaire

Le CEA est un des premiers organismes de recherche européens dans le domaine de la fusion par confinement magnétique. Il participe pleinement à la feuille de route internationale de la recherche dans ce domaine. Au centre de ces travaux, le projet international Iter, mobilise l’Union Européenne, la Russie, les États-Unis, le Japon, la Chine, la Corée du Sud et l’Inde. En construction sur le centre de Cadarache, ce tokamak doit démontrer la faisabilité d’une filière énergétique basée sur la fusion thermonucléaire.



Radiobiologie radioprotection

Radiobiologie – radioprotection

En appui de ses activités historiques dans le domaine nucléaire, le CEA a développé une expertise en radiobiologie et toxicologie nucléaire. Elle permet aujourd’hui au CEA d’étudier l’impact des activités nucléaires sur l’Homme et l’environnement au meilleur niveau.







Voir dans la médiathèque

Pour aller plus loin, consultez les éditions, animations et vidéos de notre médiathèque.



Rapport sur
le nucléaire du futur

RapportAvancées des recherches sur la séparation-transmutation et le multi-recyclage du plutonium dans les réacteurs à flux de neutrons rapides.








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Retrouvez les principaux résultats scientifiques des laboratoires du CEA.

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Institut
de Recherche
sur la Fusion
par confinement Magnétique (IRFM)

Installé sur le Centre de Cadarache, L'IRFM travaille sur une nouvelle source d’énergie : la fusion par confinement magnétique.

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