Ressusciter une conception de réacteur à l'épreuve de la fusion

Une nouvelle conception d'un ancien réacteur pourrait rendre l'énergie nucléaire plus propre et plus sûre, et donc plus compétitive par rapport aux combustibles fossiles.

Une vue à l'intérieur de la version des années 1970 du réacteur à sels fondus d'Oak Ridge.

Énergie terrestre , une startup de l'Ontario, au Canada, commercialise la conception du réacteur, basée sur les travaux effectués au laboratoire national d'Oak Ridge dans le Tennessee. Terrestrial prévoit de commencer à autoriser la conception au Canada plus tard cette année.

Terrestrial conçoit un réacteur qui utilise du sel fondu plutôt que de l'eau comme liquide de refroidissement.

Les chercheurs d'Oak Ridge ont démontré et testé divers réacteurs à sels fondus au cours des dernières décennies. Terrestrial a modifié l'une de ces conceptions de manière à rendre la technologie suffisamment bon marché pour être déployée.

Les réacteurs nucléaires conventionnels coûtent beaucoup plus cher à construire que les centrales électriques à combustible fossile, en grande partie à cause des réglementations de sécurité stipulant des pompes redondantes coûteuses, des structures de confinement et d'autres pièces. Le PDG de Terrestrial, Simon Irish, a déclaré que la conception à sels fondus pourrait permettre de simplifier et de réduire le coût des systèmes de sécurité.

Dans les conceptions à sels fondus, si l'alimentation est coupée ou si le réacteur est endommagé, le système se refroidira tout seul sans permettre à la radioactivité de se propager. Les réacteurs nucléaires conventionnels doivent être activement refroidis, avec de l'eau continuellement pompée à travers eux. Si les pompes s'arrêtent, le combustible commence à surchauffer, ce qui peut entraîner la libération de matières radioactives dans l'environnement.

Un rendu de la conception du réacteur à sels fondus de Terrestrial Energy.

Une poignée d'autres startups, y compris Puissance transatomique , travaillent également à commercialiser des réacteurs à sels fondus. La technologie fait également l'objet d'efforts de R&D en Chine (voir Leslie Dewan : Innovators Under 35 and Safer Nuclear Power, at Half the Price ).

Les conceptions de Terrestrial sont plus conventionnelles que celles développées par Transatomic. La société prévoit d'utiliser les mêmes matériaux utilisés dans les réacteurs testés à Oak Ridge, tandis que les conceptions de Transatomic utilisent plusieurs nouveaux matériaux.

Dans le réacteur de Terrestrial, l'uranium est mélangé à un liquide de refroidissement à base de sels fondus. Si le carburant devient trop chaud, le mélange se dilate, ce qui ralentit la fission et réduit la chaleur du carburant. Cela régule automatiquement la température et évite la surchauffe. De plus, le liquide de refroidissement ne bout qu'à une température très élevée, donc contrairement à l'eau, il ne s'évapore pas même si les pompes s'arrêtent de fonctionner.

De plus, si le réacteur était endommagé et que le mélange de combustible et de liquide de refroidissement s'échappait, les réactions de fission ralentiraient et le combustible en fusion se solidifierait, limitant la propagation des matières radioactives.

Irish affirme que la conception réduira également les déchets nucléaires d'environ deux tiers car le réacteur fonctionne à des températures deux fois plus chaudes qu'un réacteur conventionnel, ce qui améliore son efficacité et réduit la quantité de combustible nécessaire. Il dit également que le recyclage du combustible, qui réduit encore les déchets, est plus simple qu'avec les réacteurs conventionnels.

Pour rendre la conception d'Oak Ridge plus pratique, Terrestrial l'a modifiée afin qu'elle puisse être fabriquée dans une usine et expédiée par camion vers un site de centrale électrique.

Une autre caractéristique distinctive de la conception de Terrestrial est que les pièces clés sont jetables. L'un des défis de la conception à sels fondus d'Oak Ridge est qu'un matériau critique, le graphite, ne dure pas très longtemps, ce qui signifierait que les opérateurs d'une usine devraient le remplacer régulièrement. La nouvelle conception abrite les principaux composants du réacteur, y compris le graphite, dans une unité scellée qui peut être remplacée tous les sept ans, ce qui facilite théoriquement l'exploitation de la centrale.

Terrestrial a produit une conception préliminaire et travaille avec Oak Ridge pour produire une conception encore plus détaillée, qu'une société d'ingénierie pourrait utiliser pour produire des plans. Terrestre espère voir le premier réacteur commercial démarrer au début de la prochaine décennie.

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