Réacteur nucléaire : ensemble de dispositifs permettant d'amorcer et d'entretenir une réaction de fission en chaîne. Dans une centrale nucléaire, c'est lui qui fournit la chaleur permettant la production de vapeur. Différents types de réacteurs sont industriellement mis en service dans le monde industrialisé. Leur technologie varie en fonction de critères de choix portant essentiellement sur la nature du combustible, du modérateur et du fluide caloporteur.
Réacteur à eau légère (REL ou LWR), à eau pressurisée (REP ou PWR), à eau bouillante (REB ou BWR) : les réacteurs à eau légère utilisent de l'uranium enrichi comme combustible et de l'eau ordinaire (par opposition à l'eau lourde dont les atomes contiennent du deutérium) comme fluide caloporteur et modérateur (ralentisseur de neutrons produits par la fission). Il en existe deux grandes familles : les réacteurs à eau bouillante modérés et refroidis par de l'eau portée à ébullition dans le cœur dans les conditions normales de fonctionnement et les réacteurs à eau pressurisée, pour lesquels l'eau est maintenue à haute pression (155 bars, afin d'éviter sa vaporisation).
Réacteur à eau pressurisée REP : désigne un réacteur à eau ordinaire dans lequel l'eau du circuit primaire est maintenue à haute pression afin d'éviter sa vaporisation. Le programme électronucléaire français repose essentiellement sur le développement de cette filière (avec des réacteurs de 900 MWe, 1 300 MWe et 1 450 MWe) qui compte également le plus grand nombre d'unités en service dans le monde.
Réacteur à eau lourde : ce type de réacteur utilise de "l'eau lourde" (dans laquelle les molécules d'eau contiennent de l'hydrogène sous la forme de deutérium, qui contient un neutron de plus que l'hydrogène sous sa forme la plus abondante).
Réacteurs à haute température : il peut s'agir de réacteurs à neutrons thermiques (quelques modèles ont été construits dans les années 70, de nouveaux modèles tels que le PBMR sud-africain ou le GT-MHR américain sont en phase de conception aujourd'hui) ou à neutrons rapides (concept étudié dans le cadre de l'initiative génération IV). L'objectif de ces réacteurs est d'augmenter la température de la chaleur extraite du cœur du réacteur pour un rendement énergétique plus élevé (jusqu'à 50% contre 35% aujourd'hui dans les réacteurs à eau légère). Il se fondent sur des technologies de matériaux (cœur, combustibles) en rupture.
Réacteur à neutrons rapides (RNR) : les réacteurs à neutrons rapides ont été conçus pour utiliser la matière fissile (l’uranium et le plutonium) comme combustible nucléaire, plus complètement que dans les réacteurs à neutrons thermiques. Le fluide caloporteur peut être un métal liquide, tel le sodium (Phénix) ou un gaz (l’hélium). Ils présentent les avantages de pouvoir fabriquer de la matière fissile (surgénérateur) ou, au contraire, incinérer des déchets (actinides) à vie longue. En France, après la fermeture de Superphénix, seul le RNR Phénix est encore en fonctionnement à des fins de recherche.
Réacteurs de 4ème génération : ce sont des réacteurs susceptibles d'être déployés entre 2030 et 2045. Ils sont étudiés dans le cadre d'une collaboration internationale (le forum international génération IV) à laquelle participe la France. Ces systèmes visent en particulier à répondre à la nécessité de réduire la quantité de déchets produits, d'économie des ressources, de sûreté et de fiabilité pour les réacteurs nucléaires du futur.
(source MEDDE)