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Le laboratoire nucléaire du MIT a un plan inhabituel pour relancer la recherche sur les réacteurs avancés
Les scientifiques veulent tester les plans d'un réacteur à sels fondus transportable en s'appuyant sur leur installation nucléaire existante. 27 mars 2017
josué mathews
Des scientifiques du Laboratoire des réacteurs nucléaires du MIT ont mis au point un plan non conventionnel pour accélérer le développement d'un petit réacteur nucléaire sûr et bon marché : ils veulent construire un prototype qui se greffe sur leur installation existante.
Étant donné que le réacteur de démonstration d'un mégawatt prévu serait incapable de soutenir une réaction de fission par lui-même, les chercheurs pensent qu'ils pourraient éviter de construire un prototype expérimental autonome, ce que la Commission de réglementation nucléaire exige généralement. Ce processus de sélection de site et d'octroi de licences peut prendre une décennie ou plus, nous espérons donc que cette approche pourrait coûter des centaines de millions de dollars de moins et prendre deux fois moins de temps à construire.
Le laboratoire universitaire exploite un réacteur de recherche de six mégawatts refroidi à l'eau légère sur le côté nord-ouest du campus, logé dans un bâtiment de confinement en acier et en béton bleu poudre. L'installation sous-critique proposée serait construite à côté du noyau hexagonal, prenant en charge une paire de salles d'irradiation médicale autrefois utilisées pour les traitements expérimentaux du cancer.
Lin-wen Hu , le chercheur principal au MIT Nuclear Reactor Laboratory, a développé la proposition pour l'installation sous-critique.
Il serait environ la moitié de la taille d'un réacteur de démonstration typique et dépendrait des neutrons générés par le réacteur principal pour déclencher la réaction de fission en chaîne dans son combustible. Cela signifie que le projet ne nécessiterait probablement qu'un amendement au permis existant sur le réacteur du MIT, qui a été mis en ligne en 1974, dit Lin-wen Hu , le chercheur principal du laboratoire et le développeur de la proposition.
Les chercheurs souhaitent spécifiquement tester les conceptions d'un petit réacteur transportable refroidi par sels fondus, destiné à des fins hors réseau telles que la production d'électricité pour des villages ou des chantiers isolés. Les réacteurs à sels fondus, étudiés pour la première fois dans les années 1950, font l'objet d'un intérêt croissant dans le domaine en raison du potentiel qu'ils offrent pour une plus grande sécurité et des coûts inférieurs par rapport aux centrales nucléaires traditionnelles.
L'installation sous-critique pourrait ou non éliminer en fin de compte le besoin d'un prototype avant de passer à un réacteur à grande échelle, selon que les résultats des tests et d'autres analyses répondent aux préoccupations de sécurité des régulateurs. Mais dans tous les cas, il devrait fournir des données cruciales sur la faisabilité de cette approche, ce qui pourrait faciliter l'obtention des fonds et des approbations nécessaires pour faire avancer le projet.
Si tout le monde doit attendre que quelque chose soit construit avec des milliards de dollars à risque, cela va juste nous retenir, dit Hu.
Un opérateur travaille dans la salle de commande du réacteur.
Un panneau de contrôle au laboratoire du réacteur.
Le grand espoir est que l'installation d'essai puisse aider à relancer la conception de réacteurs avancés aux États-Unis, où la recherche nucléaire a pris du retard en raison de préoccupations concernant la sécurité, d'une longue histoire de cafouillages et d'exigences réglementaires décourageantes. On craint de plus en plus que le pays ne perde sa position de leader dans le secteur, d'autant plus que la Chine avance avec un programme ambitieux de construction de centrales nucléaires et de recherche sur des modèles de réacteurs avancés.
David Petti, scientifique nucléaire en chef au Laboratoire national de l'Idaho, est sceptique quant au fait que le CNRC considérerait cela comme un remplacement d'un prototype autonome, qui est généralement nécessaire pour construire un réacteur à grande échelle. Mais il pense qu'une version de cette approche sera de toute façon nécessaire, afin de donner au CNRC suffisamment de confiance pour approuver tout prototype de réacteur à sels fondus. Il ajoute que des discussions préliminaires sont en cours pour évaluer si des projets similaires pourraient être développés autour de réacteurs dans des laboratoires nationaux, y compris l'Idaho et Oak Ridge, dans le cadre d'un programme du ministère de l'Énergie établi pour fournir un soutien technique aux entreprises nucléaires privées. Mais il y a simplement plus de place dans les installations du MIT, ce qui signifie que le projet pourrait y être beaucoup moins cher et plus facile, dit Petti.
Cela pourrait potentiellement être une approche beaucoup plus efficace, dit-il. C'est une capacité unique qui, je pense, doit être explorée et qui pourrait vraiment aider au développement technologique de ce concept.
Le laboratoire utilise des bras robotiques pour manipuler les matériaux de test.
Un espace confiné pour les matériaux d'essai qui ont été exposés à des rayonnements.
Les réacteurs à sels fondus sont considérés comme intrinsèquement plus sûrs et plus stables que les conceptions conventionnelles. L'utilisation de sels plutôt que d'eau comme liquide de refroidissement signifie que les réacteurs peuvent fonctionner à des températures plus élevées et à la pression atmosphérique ambiante. Cela améliore l'efficacité, réduit les coûts de confinement et permet le refroidissement même en cas de coupure de courant. Des startups telles que Transatomic, Énergie terrestre , et Puissance du Caire essaient tous de développer des versions de cette technologie nucléaire de nouvelle génération.
Le laboratoire du MIT a l'intention de commencer à rechercher des sources de financement l'année prochaine, y compris potentiellement le ministère de l'Énergie ou les startups de l'énergie nucléaire. Selon l'origine de l'intérêt, il peut poursuivre son propre programme de recherche ou s'associer à des entreprises cherchant à tester leurs conceptions.
Le projet est estimé à environ 15 millions de dollars avant le coût du carburant, explique David Moncton, directeur du laboratoire du MIT.
Un voyant lumineux signale que des expériences sont en cours.