https://www.la-croix.com/amp/1201189973

Les débuts historiques et ces “bébés” nés dans le monde comme natrium :

C’est quoi Astrid ?

Les différentes voies pour notre futur énergétique 

Le développement durable et circulaire du nucleaire, la bonne idée :

Difficultés techniques insurmontables ou problématiques d’industrialisation ? Choix dogmatique?

De nombreux choix technos , mais peut on se passer de recycler ? 
Les cours de l’Uranium sont pour le moment favorables , mais ce n’est qu’une vue court-termiste . Un conflit pourrait remettre en cause cette hypothèse . 

il y a 21 minutes, DroitDeRéponse a dit :

https://www.la-croix.com/amp/1201189973

Les débuts historiques et ces “bébés” nés dans le monde comme natrium :

 

C’est quoi Astrid ?

Les différentes voies pour notre futur énergétique 

 

 

Le développement durable et circulaire du nucleaire, la bonne idée :

 

Difficultés techniques insurmontables ou problématiques d’industrialisation ? Choix dogmatique?

 

 

 

Tu as également ceci qui est bien instructif:

https://www.clubic.com/energie-renouvelable/actualite-874840-pourquoi-cea-abandonne-astrid-reacteur-nucleaire-recyclant-combustible.html

Il faut noter qu'en dehors des EPR2 et des 'petites' centrales (les SMR si elles voient le jour), il ya le projet international ITER à Caradache qui pourra peut-être apporter une solution par la fusion nucléaire.

il y a 34 minutes, DroitDeRéponse a dit :

Réacteur à neutrons rapides Astrid : la France a-t-elle bien fait de mettre fin au projet ?

Non

il y a 4 minutes, Jim69 a dit :

Non

Peux-tu préciser ta réponse, stp ? 

il y a 21 minutes, Saturne06 a dit :

Tu as également ceci qui est bien instructif:

https://www.clubic.com/energie-renouvelable/actualite-874840-pourquoi-cea-abandonne-astrid-reacteur-nucleaire-recyclant-combustible.html

Il faut noter qu'en dehors des EPR2 et des 'petites' centrales (les SMR si elles voient le jour), il ya le projet international ITER à Caradache qui pourra peut-être apporter une solution par la fusion nucléaire.

La fusion ne sera pas une solution pour la prochaine génération et ne répond pas à la question du recyclage . 
La recherche sur la fusion est légitime et prépare les prochains millénaires , mais certainement pas une solution industrielle court-terme .

il y a 18 minutes, Jim69 a dit :

Non

Pourquoi ?

https://www.usinenouvelle.com/article/comment-le-gouvernement-justifie-l-arret-du-projet-nucleaire-astrid.N879365
 

Un démonstrateur industriel alors même que l’EPR n’est pas encore industriel n’est-ce pas prématuré ?

Ce qui serait fâcheux c’est d’arrêter la R&D mais ce n’est pas le cas . La techno était-elle vraiment prête pour monter en TRL vers la phase demo industrielle ?

https://www.sfen.org/rgn/neutrons-rapides-opecst-demande-mise-place-programme-recherche/
 

Neutrons rapides : l’OPECST demande la mise en place d’un programme de recherche

Le prototype de réacteur à neutrons rapides est un candidat sérieux pour la prochaine génération de réacteurs permettant de mieux utiliser l'uranium (60 fois plus grace à l'uranium 238 ) et au recyclage de certains radionucléides comme les plutoniums 239,240,241, curium 242 et 244, américium 241.

Mais cette nouvelle génération n'est prévue qu'au delà des années 2040 au mieux, donc pas urgent.

Le cous de l'uranium est encore très bas et les réserves potentielles sont très importantes pour au moins 100 ans.

Certes l'utilisation du radionucléide 238U permet à la France de disposer d'un réserve d'uranium pour environ 5 000 ans et d'attendre la fusion nucléaire deutérium/tritium pour le début du XXII ième siècle !.

On trouve de tout dans les diverses interventions précédentes. Faut clarifier !

Tous les réacteurs nucléaires dont on connaît le principe de fonctionnement et qui ont déjà fonctionné au plan industriel ou semi-industriel utilisent la fission de noyaux lourds (uranium 235 ou plutonium 239 et 241. Les réactions de fission sont déclenchées en chaîne par des neutrons produits par les réactions précédentes.

Pour tirer de l'énergie électrique de ces fissions dans le réacteur il faut faire tourner des alternateurs eux-mêmes alimentés par des turbines à vapeur. Pour fabriquer cette vapeur il faut extraire la chaleur du circuit primaire qui refroidit le réacteur.

Pour que les réactions de fission se produisent il faut assurer 3 conditions :

- Un combustible suffisamment riche en isotopes fissiles (U 235 à 6% ou Pu à 4% ou un mélange des deux).

- Ralentir les neutrons pour que la réaction en chaîne se produise avec un bon rendement. (Le ralentisseur est soit du carbone, soit de l'eau ou eau lourde ou des sels fondus).

- Extraire la chaleur par un fluide calo-porteur ( CO², eau, sels fondus...) du circuit primaire.

Les réacteurs à neutrons rapides n'ont pas de ralentisseur mais en revanche ils sont les plus dangereux à piloter car le "quantum de pilotage" est de 0,2 s alors qu'il est de l'ordre de 2 secondes pour les réacteurs classiques. Ce quantum de pilotage est la durée maximum à respecter pour éviter que la réaction s'emballe !

La France a fait tourner pendant plus de 10 ans le réacteur "Rapsodie" à Cadarache entre 1967 et 1978. Ce prototype semi-industriel a donné toute satisfaction. Cependant, ce type de réacteur est assez dangereux puisque le circuit primaire est du sodium fondu et le circuit secondaire est de l'eau. La moindre fuite entre les deux circuits déclenche une réaction chimique explosive. De même toute arrivée d'air dans le sodium liquide donne une combustion brutale. Ce réacteur craint donc comme la peste, l'eau et l'air et est très délicat à piloter !

Son extension en modèle industriel superphénix à Crey-malville a été un échec majeur puisque le circuit primaire n'était pas étanche et devant le coût faramineux des travaux , EDF a renoncé.

Cependant on étudie à nouveau un réacteur à neutrons rapides mais en utilisant des sels fondus qui n'ont pas de réactivité chimique violente avec l'air ou avec l'eau.

Enfin dans le domaine nucléaire il existe divers projets consistant à créer de nouvelles centrales utilisant des réacteurs de plus petite taille et à pilotage simplifié que l'on trouve dans les sous-marins atomiques ou dans le porte avion Charles De Gaulle. Ces réacteurs de taille modeste pourraient être multipliés sur le territoire.

Le 05/04/2022 à 17:35, Répy a dit :

On trouve de tout dans les diverses interventions précédentes. Faut clarifier !

Tous les réacteurs nucléaires dont on connaît le principe de fonctionnement et qui ont déjà fonctionné au plan industriel ou semi-industriel utilisent la fission de noyaux lourds (uranium 235 ou plutonium 239 et 241. Les réactions de fission sont déclenchées en chaîne par des neutrons produits par les réactions précédentes.

Pour tirer de l'énergie électrique de ces fissions dans le réacteur il faut faire tourner des alternateurs eux-mêmes alimentés par des turbines à vapeur. Pour fabriquer cette vapeur il faut extraire la chaleur du circuit primaire qui refroidit le réacteur.

Pour que les réactions de fission se produisent il faut assurer 3 conditions :

- Un combustible suffisamment riche en isotopes fissiles (U 235 à 6% ou Pu à 4% ou un mélange des deux).

- Ralentir les neutrons pour que la réaction en chaîne se produise avec un bon rendement. (Le ralentisseur est soit du carbone, soit de l'eau ou eau lourde ou des sels fondus).

- Extraire la chaleur par un fluide calo-porteur ( CO², eau, sels fondus...) du circuit primaire.

Les réacteurs à neutrons rapides n'ont pas de ralentisseur mais en revanche ils sont les plus dangereux à piloter car le "quantum de pilotage" est de 0,2 s alors qu'il est de l'ordre de 2 secondes pour les réacteurs classiques. Ce quantum de pilotage est la durée maximum à respecter pour éviter que la réaction s'emballe !

La France a fait tourner pendant plus de 10 ans le réacteur "Rapsodie" à Cadarache entre 1967 et 1978. Ce prototype semi-industriel a donné toute satisfaction. Cependant, ce type de réacteur est assez dangereux puisque le circuit primaire est du sodium fondu et le circuit secondaire est de l'eau. La moindre fuite entre les deux circuits déclenche une réaction chimique explosive. De même toute arrivée d'air dans le sodium liquide donne une combustion brutale. Ce réacteur craint donc comme la peste, l'eau et l'air et est très délicat à piloter !

Son extension en modèle industriel superphénix à Crey-malville a été un échec majeur puisque le circuit primaire n'était pas étanche et devant le coût faramineux des travaux , EDF a renoncé.

Cependant on étudie à nouveau un réacteur à neutrons rapides mais en utilisant des sels fondus qui n'ont pas de réactivité chimique violente avec l'air ou avec l'eau.

Enfin dans le domaine nucléaire il existe divers projets consistant à créer de nouvelles centrales utilisant des réacteurs de plus petite taille et à pilotage simplifié que l'on trouve dans les sous-marins atomiques ou dans le porte avion Charles De Gaulle. Ces réacteurs de taille modeste pourraient être multipliés sur le territoire.

 

Ces informations sont exactes mais pour être complets il faut mentionner les divers réacteurs prévus dans ce que l'on appelle la génération IV, pour la plupart des réacteurs surgénérateurs à entrons rapides :

- SFR au sodium,

- LFR au plomb fondu,

- SCWR à l'eau à l'état supercritique,

- GFR refroidi au gaz,

- VHTR refroidi à l'hélium,

- MSF refroidi aux sels fondus : fluorés.

Je ne détaillerai pas les caractéristiques de chacun ainsi que leurs avantages et inconvénients.

https://fr.m.wikipedia.org/wiki/TerraPower
 

TerraPower est une société créée en 2006 par Bill Gates pour la conception de réacteurs nucléairesdont le siège est à Bellevue, Washington, États-Unis. TerraPower a commencé par développer une classe de réacteurs nucléaires rapides appelés réacteurs à ondes progressives, puis a lancé le projet de réacteur rapide refroidi au sodium Natrium, un réacteur nucléaire à sels fondus associé à un système de stockage de sels fondus analogue à ceux des centrales solaires thermodynamiques.
…

L’objectif est d’utiliser 100% de l’uranium contre seulement 0,72% dans les réacteurs nucléaires actuels. La France dispose de 250 000 tonnes d’uranium appauvri qui pourrait théoriquement être utilisées dans ce type de réacteur^[8].

Les réacteurs Natrium devraient développer une puissance de 350 MWe contre minimum 900 MWe les centrales nucléaires françaises classiques^[4].

TerraPower va construire un réacteur à sels fondus

L'annonce de ce projet reflète l'appétit grandissant des États-Unis pour les technologies expérimentales en matière d'énergie nucléaire. L'énergie nucléaire est prise au sérieux par l'administration Biden. Bien qu'il ne soit encore qu'au stade initial, ce projet éveille les curiosités. TerraPower va construire un nouveau genre de réacteur nucléaire dans l'Idaho, au sein de l'Idaho National Laboratory. Ce réacteur à sels fondus, capable de créer de l'énergie sans carbone et de générer de la chaleur, sera le premier du genre à voir le jour.
 

https://siecledigital.fr/2021/12/06/terra-power-reacteur-nucleaire/?amp

Les réacteurs à neutrons rapides sont les plus dangereux à piloter mais en revanche il présentent un gros avantage c'est de tirer parti de la majorité de l'uranium naturel.

Cependant la technique du caloporteur est à choisir avec beaucoup de parcimonie. Le sodium fondu utilisé au début a le très gros inconvénient de brûler dans l'air et d'avoir une réaction explosive avec l'eau.

La voie la meilleure est d'utiliser comme caloporteur du sel fondu qui ne brûle pas à l'air et qui ne réagit pas avec l'eau. Doncps de danger d'incendie non maitrisable ni d'explosion chimique violente avec l'eau du circuit secondaire.

C'est cette voie qu'il faut explorer en priorité.

La technique de réacteurs nucléaires dites à sels fondus (généralement des fluorures qui servent à la fois de système de refroidissement et de combustibles via l'uranium fissile 233 sous différentes formes (oxydes, nitrures, carbure etc.).

Ces réacteurs ont une très faible expérience industrielle (1 prototype aux USA dans le passé).

Ils ont des avantages (plus faciles à piloter) et des inconvénients (prolifération militaire via l'uranium 233 et nécessité de démarrer le cycle par des combustibles au plutonium ainsi que la corrosion par les fluorures.

Ce sont des projets à très long terme, post 2040 au mieux et je doute fort de leur développement industriel massif hors quelques prototypes en Chine, USA, Inde mais peu nombreux par rapport aux réacteurs dits à neutrons rapides refroidis au sodium plus matures.

Pour compléter sur la technique des réacteurs nucléaires à sels fondus, je viens de lire ce qui est largement développé sur le site Wikipedia et que je pense complet, bien documenté et impartial quant aux avantages et inconvénients.

Je réitère qu'en dehors de quelques prototypes en Chine, USA, Inde, Canada ... cette filière n'aura pas de grand avenir industriel, m^me si c'est une voie inscrite dans les réacteurs de quatrième génération qui se développeront après 2045.