Les centrales nucléaires existent depuis 1951, lorsque le réacteur expérimental Breeder I (EBR-I) de l'Idaho a produit suffisamment d'électricité pour éclairer quatre ampoules de 200 watts. De plus grandes centrales nucléaires à échelle commerciale furent bientôt construites aux États-Unis, au Canada, en Union soviétique et en Angleterre.
Un réacteur nucléaire type utilise de l'uranium enrichi - généralement de l'uranium 235 ou du plutonium 239 - pour produire de l'énergie.
L'uranium radioactif est formé en longues tiges qui sont immergées dans l'eau; les tiges d'uranium chauffent l'eau, créant de la vapeur, qui entraîne alors une turbine à vapeur. Le mouvement des turbines à vapeur est ce qui génère de l'électricité. Les panaches de vapeur d'eau qui émergent des grandes tours de refroidissement des centrales nucléaires ne sont qu'une vapeur inoffensive.
Actuellement, il y a plus de 430 centrales nucléaires en service dans le monde et un peu plus de 100 aux États-Unis. Étant donné que les plantes sont en ligne ou hors ligne régulièrement, le nombre exact change chaque année. L'énergie nucléaire fournit environ 15% de l' électricité mondiale et environ 20% de l'électricité aux États-Unis. La France, le Japon et les États-Unis sont les plus gros utilisateurs d'énergie nucléaire, générant plus de la moitié de l'énergie nucléaire totale disponible dans le monde.
Avantages de l'énergie nucléaire
L'énergie nucléaire produit de l'électricité très efficacement par rapport aux centrales électriques au charbon.
Il faut des millions de tonnes de charbon ou de pétrole, par exemple, pour reproduire la production d'énergie d'une tonne d'uranium, selon certaines estimations. Étant donné que la combustion du charbon et du pétrole est un facteur majeur contribuant aux gaz à effet de serre, les centrales nucléaires ne contribuent pas autant au réchauffement de la planète et au changement climatique qu'au charbon ou au pétrole.
Certains analystes ont souligné qu'un autre avantage de l'énergie nucléaire est la distribution de l'uranium à travers la Terre. Il n'y a pas un seul centre mondial d'extraction d'uranium - il n'y a pas de «Mideast of uranium». Beaucoup des pays qui extraient de l'uranium, comme l'Australie, le Canada et les États-Unis, sont relativement stables, de sorte que l'approvisionnement en uranium n'est pas aussi vulnérable à l'instabilité politique ou économique que le pétrole peut l'être.
En cas d'accident nucléaire
Quand les choses fonctionnent exactement comme elles sont censées le faire, l'énergie nucléaire est une source d'énergie très sûre. Le problème est, les choses ne fonctionnent pas toujours de cette façon dans le monde réel. Une fusion partielle à Three Mile Island en Pennsylvanie en 1979 a libéré des radiations dans l'atmosphère; les coûts de nettoyage ont dépassé 900 millions de dollars.
En 1986, un réacteur défectueux à la centrale nucléaire de Tchernobyl en Union soviétique a provoqué une explosion dans l'usine. Le rayonnement nucléaire a été libéré pendant plusieurs jours, provoquant une catastrophe majeure qui a tué des centaines de personnes dans toute la région. En 2011, le réacteur de Fukushima au Japon a été frappé par un tremblement de terre et un tsunami, provoquant une autre catastrophe environnementale majeure.
Malgré les assurances des ingénieurs nucléaires et des partisans de l'énergie nucléaire, les catastrophes de ce type sont totalement imprévisibles et trop communes, et continueront sans aucun doute.
Le prix de ces crises est extraordinairement élevé. Après Tchernobyl, par exemple, environ cinq millions de personnes ont été exposées à des niveaux élevés de radiation; l'Organisation mondiale de la santé estime qu'environ 4 000 cas de cancer de la thyroïde sont survenus, et un nombre incalculable d'enfants de la région sont nés avec de graves difformités.
Si un accident nucléaire comme Fukushima devait frapper les États-Unis, les répercussions seraient catastrophiques. Quatre réacteurs nucléaires en Californie sont situés à proximité de lignes de faille sismiques actives. La centrale nucléaire d'Indian Point, par exemple, est à seulement 35 miles au nord de New York, et la Nuclear Regulatory Commission la classe comme la centrale nucléaire la plus dangereuse du pays.
Un mot sur les déchets nucléaires
Un autre problème indéniable est l'élimination sûre des barres de combustible nucléaire usé.
Les déchets nucléaires restent radioactifs pendant des dizaines de milliers d'années, bien au-delà de la capacité de planification de toute agence gouvernementale. Chaque année, une centrale nucléaire active produit environ 20 à 30 tonnes de déchets radioactifs. Même dans un pays avancé comme les États-Unis, les déchets nucléaires sont actuellement stockés sur des sites temporaires à travers le pays tandis que les politiciens et les scientifiques débattent du meilleur plan d'action.
Parlant de gaspillage, certains critiques soulignent que les énormes subventions gouvernementales que reçoit l'industrie de l'énergie nucléaire sont la seule chose qui rend l'énergie nucléaire faisable. Environ 58 milliards de dollars de garanties de prêts et de subventions du gouvernement fédéral américain soutiennent l'industrie nucléaire, selon l'Union of Concerned Scientists. Selon eux, sans ces subventions des contribuables, toute l'industrie pourrait s'effondrer puisque les subventions sont plus élevées que le prix moyen du marché de l'électricité produite.
L'énergie nucléaire est-elle renouvelable?
En un mot: non. À l'instar du pétrole, du gaz naturel et d'autres combustibles fossiles, l'uranium n'est pas renouvelable et il existe des quantités limitées d'uranium pouvant être extraites pour l'énergie nucléaire. L'uranium minier comporte ses propres risques, notamment la libération de radon potentiellement mortel et l'élimination des déchets miniers radioactifs.
Le fait que l'énergie nucléaire ne soit pas renouvelable est, bien entendu, un désavantage significatif qui rend les sources d'énergie renouvelables comme l'énergie solaire, géothermique et éolienne beaucoup plus attrayantes. Compte tenu de la complexité et des défis des besoins énergétiques mondiaux, les avantages et les inconvénients de l'énergie nucléaire continueront d'être un sujet brûlant pour de nombreuses années à venir.