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Focus : les réacteurs à neutrons rapides

Dossier - Traitement des déchets nucléaires : quel avenir ?
DossierClassé sous :physique , traitement déchet nucléaire , déchets nucléaire

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Les déchets de l’industrie nucléaire sont spécifiques à bien des égards : leur toxicité diminue avec le temps, et leur diversité nécessite des méthodes de conditionnement adaptées aux volumes et à leur nocivité. Par chance, les plus dangereux sont aussi les moins nombreux. Comme dans toute filière en essor, des procédés éprouvés sont mis en œuvre à l’échelle industrielle – c’est le cas de la vitrification, de la cimentation, du compactage et du bitumage - tandis que des recherches sont menées pour améliorer les performances des procédés actuels, et avec des échéances plus lointaines, résoudre des difficultés nécessitant des sauts technologiques majeurs, comme dans le cas de la transmutation des actinides par exemple.

  
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Dans l'utilisation civile de l'énergie nucléaire, pour entretenir la réaction en chaîne et éviter l'emballement, on peut soit envisager de ralentir les neutrons, soit utiliser les neutrons comme ils sont produits par la fission de l'uranium mais avec des combustibles beaucoup plus riches en matières fissiles (les probabilités de fission et de capture diminuent quand la vitesse des neutrons augmente, mais la probabilité de fission ne devient supérieure à la probabilité de capture qu'aux vitesses élevées). La première option correspond aux réacteurs à eau classique de notre parc de centrales. L'eau joue alors un rôle double : celui de modérateur pour ralentir les neutrons et celui de caloporteur pour transporter la chaleur produite par les réactions nucléaires. La seconde option est celle des réacteurs à neutrons rapides. Ces derniers n'exigent pas de modérateur et donc excluent l'utilisation d'eau. Le fluide caloporteur peut alors soit être du sodium liquide comme dans les réacteurs Phénix en France et Monju au Japon ou bien du gaz.

Superphénix, Centrale nucléaire de Creys-Malville, Isère, France. © Wikipedia Yann Forget

La France avait été le premier pays au monde à se lancer dans l'aventure des réacteurs rapides, tentée en cela par des avantages indéniables par rapport aux réacteurs à eau comme l'exploitation plus complète des matières énergétiques (un réacteur à neutrons rapide peut tirer jusqu'à 200 fois plus d'énergie de l'uranium qu'un réacteur à eau classique) et la propension à générer moins de déchetsLa décision d'arrêter Super Phénix fut une décision politique. La poursuite du programme des recherches sur la transmutation, si elle était décidée, nécessiterait, après 2008, de mener des expériences dans un réacteur à neutrons rapides à l'étranger.

D'une manière générale, dans une problématique aussi complexe que celle de l'approvisionnement en énergie, il est impératif de définir un cap et de s'y tenir. En la matière, la tâche est difficile puisqu'elle concerne au moins les cinquante prochaines années.