Réacteurs de génération IV : la course mondiale est lancée

Pendant un demi-siècle, le réacteur nucléaire est resté étonnamment stable : de l’eau sous pression, des pastilles d’uranium, une architecture héritée des années 1960. Cette ère touche à sa fin. Une nouvelle génération de réacteurs — refroidis au sodium, au plomb ou par des sels fondus — sort des laboratoires pour entrer en service, et la compétition entre grandes puissances pour l’emporter est devenue ouverte.

Six paris technologiques, un horizon commun

Tout part d’un cadre fondé en 2001 : le Forum international génération IV, qui fédère la recherche de plus de dix pays. Il a retenu six familles de réacteurs : à sels fondus, rapides refroidis au sodium, au plomb ou au gaz, à très haute température, et à eau supercritique¹. Tous poursuivent les mêmes objectifs — meilleure efficacité du combustible, moins de déchets, sûreté renforcée et résistance accrue à la prolifération — avec un horizon de déploiement industriel fixé autour de 2030¹.

Ces concepts ne sont pas que des curiosités d’ingénieurs. Beaucoup promettent une sûreté intrinsèque, capable d’évacuer la chaleur résiduelle sans pompe ni intervention, dans la lignée des carburants résistants aux accidents et systèmes de sécurité avancés. Certains, en brûlant davantage de matière fissile, transformeraient aussi la donne de la gestion des déchets nucléaires.

La compétition se joue sur plusieurs tableaux à la fois. Il y a la prouesse technique — faire fonctionner un réacteur d’un type inédit. Il y a la maîtrise industrielle — le construire à coût maîtrisé et dans les délais. Et il y a l’enjeu d’exportation : le pays qui livrera le premier des réacteurs avancés fiables aux marchés émergents y gagnera une influence durable, technologique autant que diplomatique. Trois grandes puissances se détachent aujourd’hui, chacune avec une stratégie et un matériau de prédilection.

La Chine prend la tête

Sur le terrain, c’est la Chine qui a franchi la ligne la première. En décembre 2023, le réacteur HTR-PM de Shidaowan est entré en exploitation commerciale : Pékin l’a présenté comme le premier réacteur de génération IV au monde à atteindre ce stade². Refroidi à l’hélium, modéré au graphite, il associe deux modules de 250 mégawatts thermiques entraînant une turbine de 210 mégawatts électriques². Surtout, sa conception « à boulets » lui permet, selon ses concepteurs, de se refroidir passivement en cas d’urgence, écartant le risque de fusion².

L’autre fer de lance chinois est le thorium. Le réacteur expérimental à sels fondus TMSR-LF1, bâti par l’Institut de physique appliquée de Shanghai, a atteint sa pleine puissance en juin 2024³. Sa conception à combustible liquide présente un atout rare : la possibilité de recharger en continu, sans arrêter le réacteur, ce qui améliore l’utilisation du combustible et réduit les déchets par rapport aux systèmes à combustible solide³. En octobre 2024, ses équipes y ont introduit du thorium en fonctionnement — une première — puis, en novembre 2025, annoncé avoir produit de l’uranium 233 à partir de ce thorium, fournissant les premières données expérimentales sur cette conversion dans un réacteur en marche³. Un démonstrateur de 60 mégawatts thermiques doit suivre, avec une mise en service espérée en 2029, destiné à la fois à produire de l’électricité et de l’hydrogène par électrolyse à haute température³. Ce pari, qui ouvrirait l’accès à une ressource bien plus abondante que l’uranium, rejoint les enjeux décrits dans le développement des cycles de combustible à base de thorium.

Les États-Unis jouent le sodium et le privé

De l’autre côté du Pacifique, la dynamique est portée par des entreprises adossées à des financements publics. Le projet Natrium de TerraPower, à Kemmerer dans le Wyoming, associe un réacteur rapide refroidi au sodium à un stockage thermique par sels fondus, qui permet de faire varier la puissance livrée au réseau selon la demande⁴.

Le couplage au stockage thermique est la véritable signature de Natrium : en emmagasinant la chaleur dans des sels fondus, le réacteur peut faire grimper sa puissance livrée bien au-delà de sa puissance nominale pendant quelques heures, pour suivre les pics de demande. C’est une réponse directe au défi posé par un réseau gorgé de renouvelables intermittents, où la flexibilité vaut de l’or.

Le tournant est venu de la réglementation. En décembre 2025, la Commission de réglementation nucléaire américaine a achevé son examen de sûreté, en avance sur le calendrier et 11 % sous le budget prévu, ouvrant la voie au premier permis de construire jamais délivré pour un réacteur commercial non refroidi à l’eau⁴. La portée symbolique est forte : pour la première fois, le régulateur historique du nucléaire civil mondial valide un concept qui rompt avec l’eau sous pression. Les travaux préparatoires ont démarré dès 2024, un centre de formation a été lancé en 2025, et l’achèvement est visé pour 2030, avec environ 1 600 ouvriers mobilisés sur le chantier⁴. Cette montée en puissance d’acteurs privés éclaire aussi la concurrence Chine-Occident dans l’exportation de la technologie nucléaire.

La Russie mise sur le plomb et le cycle fermé

Moscou suit une trajectoire distincte, organisée autour de son projet « Proryv » (« Percée »). À Seversk, en Sibérie, Rosatom construit le BREST-OD-300, réacteur rapide de 300 mégawatts électriques refroidi au plomb⁵. Son ambition n’est pas seulement de produire de l’électricité, mais de démontrer un cycle du combustible fermé sur un même site : fabrication de combustible nitrure d’uranium-plutonium, exploitation, puis retraitement, dans une boucle qui réduit les déchets de haute activité⁵.

En 2025, le chantier a franchi des étapes lourdes : livraison de plus de mille tonnes de composants spécialisés et installation de la cuve centrale du réacteur, prévue en place fin 2025⁵. Le démarrage est anticipé vers 2028 ou 2029, Rosatom envisageant déjà une version agrandie de 1 200 mégawatts pour la suite⁵. La maîtrise de ces architectures compactes recoupe par ailleurs les enjeux de développement des petits réacteurs modulaires.

Le signal à surveiller

La compétition de la génération IV ne se jouera pas sur les annonces, mais sur la durée d’exploitation et le coût réel. Un démonstrateur qui fonctionne quelques mois prouve un concept ; un parc qui tourne des années à un prix compétitif change un marché. La Chine a pris l’avantage du premier en service, les États-Unis celui du cadre réglementaire franchi, la Russie celui du cycle fermé. Le prochain juge de paix sera le passage à l’échelle industrielle — et la capacité à exporter ces réacteurs sans nourrir les craintes de prolifération.