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5. NUCLÉAIRE : plusieurs dizaines d'années pour tout valider

5. NUCLÉAIRE : plusieurs dizaines d'années pour tout valider

© EDF

En 2009, la France a arrêté son choix sur la technologie des réacteurs à neutrons rapides pour son nucléaire de quatrième génération. Tout en s'appuyant sur l'expérience de Phénix et Superphénix, partenaires académiques et industriels s'unissent pour préparer la construction du premier démonstrateur industriel.

Industrialiser une nouvelle génération de réacteurs nucléaires n'est pas une mince affaire. En ce qui concerne la quatrième génération, plusieurs décennies se seront écoulées entre les premières réflexions sur le sujet, lors du Forum international génération IV, sous l'impulsion du ministère américain de l'énergie, en 2000, et leur possible industrialisation en France, entre 2040 et 2100.

 

Les deux surgénérateurs ont servi de pré-démonstrateurs

 

Pour assurer l'indépendance énergétique et la sécurité d'approvisionnement, améliorer les standards de sûreté, optimiser durablement la gestion des matières et minimiser la production des déchets sans émettre de gaz à effet de serre, six filières ont été déterminées. La France a choisi de travailler sur deux d'entre elles : une filière refroidie au gaz et une filière à neutrons rapides refroidie au sodium. La première ne devrait pas être mature avant 2100. La seconde possède en revanche déjà son projet de démonstrateur industriel : Astrid, d'une capacité de 600 MWe. Celui-ci est encore en phase d'études jusqu'en 2019, avant que ne soit définitivement décidée sa construction. « Les réacteurs à neutrons rapides ont plusieurs avantages, explique Christophe Béhar, directeur de l'énergie nucléaire au CEA. Ils sont capables de brûler tout type de plutonium, même usé, mais aussi l'uranium appauvri, et même le neptunium, l'américium et curium, trois actinides mineurs à la radiotoxicité très longue. Le réacteur serait aussi plus facile à refroidir en cas d'incident. » Si les pouvoirs publics validaient la technologie, un déploiement industriel serait possible en France à l'horizon 2040. Dès à présent, les études d'ingénierie et de R&D mobilisent différents industriels français et étrangers : Airbus Defence and Space, Alcen, Areva, Alstom, Bouygues, EDF, ou encore Jacobs, Rolls-Royce, ou Toshiba.

La France ne part pas de zéro. Astrid possède en quelque sorte ses « pré-démonstrateurs » en l'objet des réacteurs Superphénix et Phénix, deux réacteurs au sodium mis en service en 1974 et 1985. Ils ont prouvé la possibilité de brûler les actinides à très longue durée de vie et ont permis de mettre en évidence des apports de sécurité en cas de perte du système de refroidissement. Mais ils sont maintenant arrêtés depuis 1998 et 2010. Depuis, pour préparer la conception d'Astrid, la simulation est incontournable. « L'objectif est de mettre sous forme d'équations la physique et la chimie du réacteur, précise Jean-Paul Deffain, responsable du programme de simulation au CEA. En parallèle, nous faisons des calculs sur une série d'installations expérimentales pour évaluer les écarts entre réalité et simulation. Nous utilisons pour cela des prototypes sans nucléaire, chauffés par un autre moyen. » Au centre CEA de Saclay, un mur d'images permet par exemple de simuler la perte des réacteurs primaires du réacteur, ou la non chute des barres de refroidissement. « Nous n'avons pas toujours le temps et l'opportunité pour expérimenter. Nous n'allons pas par exemple réaliser les situations accidentelles sur réacteur comme on fait des crashs test de voitures. » Une fois construit, Astrid devra accumuler une quinzaine d'années d'exploitation pour démontrer ses capacités : essais d'opérabilité, tests de vieillissement des matériaux, tests de transmutation, etc. Et peut-être initier l'industrialisation de la filière à partir de 2040.

DÉFI

SIMULER AU PLUS PRÈS LE COMPORTEMENT DES INSTALLATIONS AVANT DE CONSTRUIRE LE DÉMONSTRATEUR

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