état de l'Enseignement supérieur, de la Recherche et de l'Innovation en France n°19
état de l'Enseignement supérieur, de la Recherche et de l'Innovation en France n°19
 
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Publications scientifiques et brevets dans le nucléaire civil

Les publications scientifiques relevant du nucléaire civil (NC) ont plus que doublé entre 2000 et 2023 alors que leur poids baisse dans la production mondiale. Cette croissance est plus particulièrement tirée par la Chine et les États-Unis. La France, 6e pays contributeur, est spécialisée sur cette thématique mais son impact scientifique est en repli. Les familles de brevets dans le nucléaire ont également plus que doublé entre les périodes 2000‑2005 et 2018‑2023. La Chine est devenue le premier déposant dans le domaine, devant les États-Unis, le Japon, la Corée du Sud et la France (5e). La France est le 2e pays le plus spécialisé dans ce domaine après la Russie.
 
 
Le domaine du NC pèse en général peu dans les productions nationales, si bien que la plupart des principaux pays contributeurs entre 2000 et 2023 ont une part nationale nettement inférieur à 1 %. Deux pays font exception en 2023, l’Ukraine et la Russie, avec 2,1 % et 1,7 %. Concernant la France, 1,1 % de ses publications de 2023 portent sur le NC. La thématique enregistre une baisse significative de sa part dans la production scientifique mondiale sur la période, de 0,73 % en 2000 à 0,56 % en 2023 (graphique 55.01). Les publications dans le NC progressent néanmoins sur la période, quasiment au même rythme que la croissance toutes disciplines (123 %) entre 2000 et 2014, suivi d’une faible dynamique (4,5 %) entre 2014 et 2023. Les quatre sujets principaux du corpus NC sont Physique nucléaire et des rayonnements, Instrumentation nucléaire, Technologie de fusion nucléaire et Cycle du combustible et des matières nucléaires tableau 55.02).

La Chine et les États-Unis restent les deux premiers pays contributeurs du domaine, comme pour le total des publications mondiales, avec 28,3 % et 12,5 % de part mondiale respectivement en 2023 (tableau 55.03). Le premier a multiplié sa part par 10 environ sur la période alors que le deuxième l’a réduite de moitié. La Chine devient ainsi spécialisée dans le domaine en 2023, les États-Unis restant non spécialisés. L’Inde a augmenté sa production pour devenir le 3ème contributeur, devant le Russie et le Japon. En doublant sa part l’Ukraine se spécialise dans le domaine. La dynamique est plutôt négative pour la plupart des pays européens.

La part de la France est passée de 6,6 % à 4,1 %, au 6ème rang mondial. Elle est toutefois spécialisée et conforte son engagement dans le domaine sur la période, son indice évoluant de 1,4 à 2,1.

Parmi les principaux contributeurs, la Chine présente un indice d’impact de ses publications qui double sur la période, passant à 20 % au-dessus de la moyenne mondiale (graphique 55.04). L’indice d’impact des États-Unis baisse pour atteindre 1, la valeur de la référence mondiale. L’Allemagne et le Royaume-Uni maintiennent un indice supérieur à la moyenne mondiale. La France a un impact scientifique de 10 à 40 % supérieur à la moyenne mondiale jusqu’en 2018 puis son impact chute en-dessous de 1.

L’analyse de l’activité inventive dans le domaine du nucléaire est effectuée en utilisant les familles internationales de brevets. Entre les périodes 2000‑2005 et 2018‑2023, le nombre de familles dans le nucléaire au niveau mondial a été multiplié par 2,3 pour atteindre 2 914 familles sur la dernière période (tableau 55.05). La part du nucléaire dans l’ensemble des brevets a augmenté de 0,11 % à 0,14 % entre ces deux périodes. Parmi les dix premiers pays déposants, tous les pays ont connu une hausse en nombre sur la période, exceptée l’Allemagne qui voit son nombre de familles diminuer. La Chine a particulièrement augmenté sa contribution pour devenir le premier déposant en 2018‑2023 avec 25,1 % de part mondiale, devançant ainsi les États-Unis (21,9 %), le Japon (11,0 %), la Corée du Sud (10,7 %) et la France, 5e, dont la part mondiale a été divisé par 2 entre ces deux périodes pour atteindre 7,5 % en 2018‑2023. Il s’agit de la plus forte chute en part parmi les gros contributeurs au domaine après celle de l’Allemagne.

Au cours de la période 2018‑2023, la Russie est de loin le pays avec l’indice de spécialisation technologique dans le nucléaire le plus élevée (26,1), même si ce pays représente assez peu de brevets tous domaines confondus, devant la France (2,5), dont la spécialisation a baissé sur la période analysée mais reste élevée, le Royaume-Uni (2,3), le Canada (1,9) et la Chine (1,4), qui n’était pas spécialisée entre 2000 et 2017 mais qui est devenue spécialisée sur la dernière période. Le Japon et l’Allemagne ne sont pas spécialisés dans le nucléaire, alors que les États-Unis sont proches de la moyenne mondiale.

Le nucléaire est un domaine technologique où les dépôts impliquant des institutions publiques sont fréquents (21 % des dépôts dans le monde contre 8 % tous domaines confondus) (graphique 55.06). Les trois pays dont la part de la recherche publique est la plus élevée sont la Corée du Sud, la Chine (34% chacun) et la France (33 %). Cette part est de 11 % aux États -Unis et 8 % au Japon. La part de co-dépôts d’institutions publiques et d’entreprises est particulièrement significative en Russie (7 %) et en France (6 %).
 
 
Dans le cadre d’une commande du haut-commissaire à l’Énergie atomique (HCEA), Vincent Berger, l’OST a établi les corpus de publications scientifiques et de brevets associés au nucléaire civil en collaboration avec les experts du HCEA.

Une approche combinant une liste de mots-clés et des catégories disciplinaires caractéristiques du domaine a été retenue pour définir un corpus à partir de la base de publications de l'OST, une version enrichie de la base Web of Science de Clarivate (cf fiche 31). Les publications retenues ont au moins un des mots-clés dans le texte fusionnant titre, résumé et mots-clés des auteurs. Cet ensemble est complété par le contenu des catégories disciplinaires WoS « PHYSICS, NUCLEAR » et « NUCLEAR SCIENCE & TECHNOLOGY ». L’analyse s’appuie sur les articles originaux (de revues ou actes) et les articles de synthèse (reviews).

Les données pour l’année 2023 ne sont pas tout à fait complètes, en conséquence, les indicateurs relatifs à 2023 sont légèrement sous-estimés mais les dynamiques relatives apparaissent bien.

La méthode de calcul des indicateurs est identique à celle de la fiche 31 sur la position scientifique de la France.

Le corpus de brevets a été construit à partir de classes CPC relatives au nucléaire (G21B « Réacteurs à fusion », G21C « Réacteurs à fission », G21D « Centrales nucléaires » et G21H « Obtention d’énergie nucléaire » ainsi que Y02E30 « Energie nucléaire ») et des mots clés susmentionnés. L’analyse des brevets s’appuie sur les familles internationales de brevets (cf. fiche 34). Les indicateurs brevets sont globalement calculés de la même manière que dans cette fiche, mais ils sont ici calculés systématiquement à partir des adresses des déposants.

L’indice de spécialisation technologique d’un pays dans un domaine est la part du domaine dans le total des familles de brevets du pays, rapportée à la part du domaine dans le total mondial des familles de brevets. S’il est supérieur à 1, le pays est relativement spécialisé dans ce domaine.

La part des familles impliquant des institutions publiques d’un pays est le rapport entre le nombre de familles déposées par des institutions publiques et le total de familles du pays.


Base OST, Web of Science (Clarivate Analytics), calculs OST-Hcéres
Base OST, OEB (Patstat) et OCDE (Regpat), calculs OST-Hcéres


Nicolas Carayol (OST-Hcéres)
Tessa Enock Levi (OST-Hcéres)
Agénor Lahatte (OST-Hcéres)
Justin Quemener (OST-Hcéres)

 
55.01
Nombre de publications
 
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55.02
 
Poids dans le corpus Croissance
entre 2000 et 2023
(en %)
Physique et instrumentation nucléaires et des rayonnements 1 26 103
Technologies de fusion nucléaire 26 128
Cycle du combustible et des matières nucléaire 25 102
déchets nucléaires 7 134
Réacteurs thermiques 6 131
Technologie et ingénierie nucléaire 6 253
Réacteurs rapides 5 194
Radioprotection et dosimétrie 5 404
Sureté et sécurité nucléaire 5 191
 
1 Physique nucléaire et des rayonnements et Instrumentation nucléaire sont regroupés dans Physique et Instrumentation nucléaires et des rayonnements.
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55.03
 
Part mondiale des publications en nucléaire civil (en %) Part du nucléaire civil dans les publications nationales (en %) Indice de spécialisation
2000 2011 2023 2000 2011 2023 2000 2011 2023
Canada 2,4 2,0 1,3 0,5 0,4 0,3 0,7 0,7 0,6
Suisse 1,2 1,4 1,0 0,7 0,9 0,8 1,0 1,4 1,4
Chine 3,0 9,7 28,3 0,6 0,5 0,6 0,8 0,7 1,1
Allemagne 9,3 7,2 3,7 1,0 0,9 0,6 1,4 1,5 1,1
Espagne 1,8 2,2 1,5 0,6 0,5 0,3 0,8 0,7 0,6
France 6,6 6,7 4,1 1,0 1,2 1,1 1,4 2,0 2,1
Royaume-Uni 5,1 3,2 2,6 0,5 0,4 0,4 0,7 0,6 0,7
Inde 3,1 5,6 5,7 1,2 1,1 0,6 1,7 1,7 1,1
Iran 0,1 1,0 1,2 0,4 0,4 0,4 0,6 0,7 0,7
Italie 3,0 3,7 3,0 0,7 0,8 0,6 0,9 1,2 1,0
Japon 13,1 11,1 5,2 1,1 1,5 1,0 1,5 2,3 1,7
Corée du Sud 2,7 4,3 3,9 1,2 1,0 0,9 1,7 1,6 1,6
Fédération de Russie 7,3 5,6 5,7 1,9 1,8 1,7 2,6 2,9 3,0
Ukraine 0,5 1,7 1,2 0,9 2,9 2,1 1,3 4,6 3,8
États-Unis 23,6 15,1 12,5 0,6 0,5 0,5 0,8 0,7 0,9

 
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55.04
Chine
Allemagne
France
Royaume-Uni
Inde
Japon
Corée du Sud
Fédération de Russie
États-Unis
 
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55.05
 
Nombre de familles Part mondiale (en %) Indice de spécialisation
2000‑2005 2012‑2017 2018‑2023 2000‑2005 2012‑2017 2018‑2023 2000‑2005 2012‑2017 2018‑2023
Chine 4 168 731 0,3 6,5 25,1 0,3 0,7 1,4
États-unis 340 742 639 27,2 28,6 21,9 0,9 1,3 1,1
Japon 226 477 320 18,1 18,4 11,0 0,7 0,8 0,5
Corée du Sud 58 293 313 4,6 11,3 10,7 1,0 1,3 1,2
France 186 305 220 14,9 11,8 7,5 3,3 3,2 2,5
fédération de Russie 43 105 169 3,5 4,0 5,8 13,6 14,2 26,1
Royaume-Uni 47 73 146 3,7 2,8 5,0 1,0 1,1 2,3
Allemagne 173 166 103 13,8 6,4 3,5 1,0 0,6 0,4
Canada 27 66 61 2,1 2,5 2,1 1,2 1,9 1,9
Suède 24 25 35 1,9 0,9 1,2 1,3 0,7 0,9
Monde 1 250 2 594 2 914 100,0 100,0 100,0 1,0 1,0 1,0
 
1 Familles internationales de brevets.
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55.06
Nucléaire
 
Nucléaire
Nucléaire
Nucléaire
Nucléaire
Nucléaire
Nucléaire
Nucléaire
Nucléaire
Nucléaire
Nucléaire
 
 
Tous domaines
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KR
CN
FR
RU
US
GB
JP
DE
CA
SE
Monde
Public uniquement
Public et entreprise
 
Lecture : En France, 27 % des familles de brevets dans le nucléaire ont pour déposants uniquement des institutions publiques, et 6 % proviennent d’un co-dépôt entre institutions publiques et entreprises (ces parts sont respectivement de 12 % et 4 % tous domaines technologiques). Le reste des dépôts provient en majorité d’entreprises uniquement, et dans une moindre mesure de personnes physiques.
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Ministère de l'Enseignement supérieur, de la Recherche et de l'Espace