Réacteur NPD

L’histoire de cette réalisation sans précédent de 1962 débute peu avant le déclenchement de la Seconde Guerre mondiale, avec la découverte de la fission nucléaire en Allemagne. Des chercheurs du monde entier comprennent immédiatement le potentiel de cette nouvelle source d’énergie. Aux laboratoires du Conseil national de recherches du Canada (CNRC), à Ottawa, George C. Laurence est l’un des premiers chercheurs dans le monde à mener des expériences sur la fission dans une « pile à réaction auto-entretenue ».

Entre-temps, une poignée de chercheurs français fuyaient Paris pour se réfugier en Grande-Bretagne en emportant presque toutes les réserves mondiales d’eau lourde (environ 200 kg) juste à la veille de l’invasion allemande. Ces scientifiques et leur eau lourde aboutirent à Montréal. Le reste de l’effort nucléaire du Canada en temps de guerre était axé sur le programme de bombes américain. À la fin des hostilités en 1945, notre pays possédait la deuxième infrastructure de recherche nucléaire du monde (après les États-Unis).

Le réacteur de recherche nucléaire ZEEP situé dans les Laboratoires de Chalk River (à environ 200 km au nord-ouest d’Ottawa) est le fruit de ces travaux.

NPD Reactor
Enceinte de réacteur montrant les extrémités des tubes de refroidissement et les bouchons.

Après la guerre, les scientifiques s’intéressèrent de nouveau à l’attrayant potentiel pacifique de l’énergie nucléaire. En 1950, George Laurence, qui travaillait alors dans les Laboratoires de Chalk River, commença à faire valoir l’idée d’un réacteur de puissance canadien utilisant du combustible d’uranium et de l’eau lourde – deux domaines où le Canada excellait. En tant que seul membre de l’alliance nucléaire britanno-canado-américaine en temps de guerre à ne pas participer à la course aux armements nucléaires après la guerre, le Canada se retrouva exclu de la coopération technique avec les deux autres puissances et forcé de faire cavalier seul.

En août 1951, An Atomic Power Proposal, de Wilfrid B. Lewis, des Laboratoires de Chalk River, fut officiellement publiée. En janvier suivant, une série de réunions entre le premier ministre de l’Ontario Leslie Frost, l’ingénieur en chef Richard Hearn de la Régie hydro-électrique (prédécesseur d’Ontario Hydro, maintenant Ontario Power Generation), le président C. J. Mackenzie du Conseil national de recherches (CNRC) et le ministre fédéral C. D. Howe donna le coup d’envoi à des études de faisabilité préliminaires conjointes entre Ontario Hydro et la société d’État nouvellement créée, Énergie atomique du Canada limitée (EACL, maintenant Laboratoires Nucléaires Canadiens).

En 1954, le « Nuclear Power Group » était établi dans les Laboratoires de Chalk River. Cette poignée de représentants des services publics d’électricité, de sociétés d’ingénieurs et de fabricants ont uni leurs efforts à ceux des scientifiques d’EACL afin de définir le concept fondamental d’un prototype de réacteur de puissance à eau lourde alimenté à l’uranium naturel susceptible de concurrencer les centrales au charbon.

Flow diagram
Schéma de procédé.

En mars 1955, la société Générale Électrique du Canada (GE Canada, aujourd’hui GE Hitachi Ltd.), établie à Peterborough, en Ontario, fut retenue parmi sept soumissionnaires en tant que principal entrepreneur pour le projet de réacteur nucléaire de démonstration (NPD). Tout était maintenant en place : GE Canada prenait en charge la conception dans ses bureaux d’études de Peterborough (formant la Civilian Atomic Power Division, ou CAPD) et un financement de 2 millions de dollars avait été octroyé. Ontario Hydro fournissait le site de la centrale et tout l’équipement classique et elle entendait bien exploiter la centrale et acheter la vapeur produite par l’énergie nucléaire. EACL fournirait le reste du financement (le coût du projet à l’époque s’élevait à 20 millions de dollars) et serait propriétaire des équipements nucléaires.

Le site se trouvait sur la rive de la rivière des Outaouais, en aval de l’imposante centrale hydro-électrique Des Joachims d’Ontario Hydro, à Rolphton, en Ontario.

En 1957, quand l’équipe décida de repenser le cœur du réacteur pour mieux tenir compte des idées applicables à la future conception du CANDU, au lieu de s’en tenir à une seule cuve sous pression comme celle des modèles américains, on dota le réacteur NPD de tubes de force horizontaux, comme c’est le cas à l’heure actuelle du cœur de tous les réacteurs CANDU. Le NPD serait le premier réacteur de puissance commercial à posséder un cœur tout à fait remplaçable et le premier à pouvoir être rechargé en marche tout en continuant de fonctionner à plein régime – deux caractéristiques du CANDU.

Cette décision assurait également que le contenu serait presque entièrement canadien à l’étape de fabrication, puisque les caractéristiques techniques correspondaient désormais davantage à nos capacités industrielles de l’époque. Qui plus est, le programme nucléaire canadien n’aurait pas besoin de l’expérience des autres : notre décision audacieuse de nous démarquer était aussi le gage de notre autonomie.

La construction a suivi son cours, et à mesure que l’on surmontait les obstacles et les retards petit à petit, un groupe d’exploitation, mis sur pied par Ontario Hydro, se préparait à prendre la relève et à faire entrer le Canada dans l’ère de l’énergie nucléaire.

NPD Reactor
Vue aérienne, vers le nord, de la centrale nucléaire de démonstration (NPD – Nuclear Power Demonstration) au cours des dernières années de son exploitation. À l’arrière-plan, la rivière des Outaouais coule de gauche à droite.

Le réacteur NPD alimenta pour la première fois le réseau électrique ontarien le 4 juin 1962 et il atteignit sa pleine puissance (environ 20 MWe – suffisamment pour alimenter 10 000 maisons) le 28 juin. Ontario Hydro allait continuer à exploiter la centrale au cours des 25 années suivantes, même quand des modèles de réacteurs CANDU plus puissants entrèrent en service dans le sud de la province, éclipsant la maigre contribution de la centrale NPD. Aujourd’hui, l’Ontario est l’un des plus vastes territoires du monde à être alimenté en électricité d’origine nucléaire. En 2009, la production d’énergie nucléaire répondait à 55 % des besoins des provinces en électricité.

C’est en tant que prototype pour la conception technique du réacteur CANDU que le rôle du réacteur NPD prend tout son sens. Au fil des ans, il a été un précieux banc d’essai pour de nouveaux combustibles, matériaux, composantes et instruments – dont la plupart n’avaient jamais été envisagés au moment de sa conception.

En outre, la centrale NPD a été le centre de formation de générations de personnel d’exploitation canadien et étranger et ce, peu après le début de sa mise en service, quand un programme de formation a été mis sur pied par Ontario Hydro.

En 1987, la centrale NPD a été fermée en raison de ses coûts de maintenance exorbitants. Au cours de son cycle de vie de 25 ans, elle a atteint ou même dépassé chaque objectif qui lui avait été fixé, et elle s’est révélée un puissant symbole de l’innovation, de l’audace, de la ténacité et de l’autonomie du Canada.

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Panneau commémoratif du réacteur NPD.

La centrale NPD témoigne également des résultats fructueux qui peuvent découler de la collaboration des pouvoirs publics fédéraux et provinciaux et du secteur privé en recherche-développement. Ce partenariat établi au début des années 1950 entre EACL et Ontario Hydro a continué à prospérer – et il a servi de modèle à d’autres services publics au Québec et au Nouveau-Brunswick, qui se sont dotés par la suite de réacteurs CANDU. La participation d’entreprises privées de fabrication et de génie (sous l’égide de GE Canada) a évolué pour donner une industrie nucléaire bien établie à laquelle sont maintenant confiés la plupart des contrats de conception et de construction de réacteurs CANDU.

Source :

Jeremy Whitlock et la Société nucléaire canadienne, www.cns-snc.ca/home_fr.html.