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Perspectives des réacteurs nucléaires dits pebble bed reactors ou réacteurs à lit de boulets

On désigne par ce nom des réacteurs nucléaires dits à très haute température dans lesquels le combustible (uranium et thorium) est enfermé dans de petites sphères de la taille d'une balle de tennis (pebbles) plutôt que sous la forme traditionnelle de barres.

Chaque sphère est composée de milliers de particules de combustible entourées de couches de céramique résistante à la chaleur. La sphère elle-même est constituée de graphite.

Encapsuler le combustible dans la céramique empêche qu'en cas d'accident les produits de la fission nucléaire ne s'échappent, même à très haute température. . Un autre avantage en terme de sûreté est que la réaction se produit à de relativement basses températures. Si la température augmente, la fission se ralentit puis finit par s'arrêter. Un troisième avantage est que le réacteur peut être alimenté en combustible de façon continue. Le remplacement des barres dans les centrales classiques est une opération exigeant plusieurs semaines, pendant lesquelles la centrale doit être arrêtée. Dans le réacteur à lit de boulets, les boulets usagés sont récupérés au fond du réacteur tandis que de nouveaux boulets sont ajoutés au sommet de la pile. Enfin le réacteur utilise de l'hélium, qui est un gaz inerte, comme moyen de refroidissement, ce qui empêche d'éventuelles réactions chimiques avec le réacteur ou son combustible.

Le réacteur à lit de boulets a été inventé en Allemagne par le Pr Rudolf Schulten. Un petit réacteur d'essai a fonctionné pendant 20 ans sans incidents. A la suite de quoi un réacteur de 300 mégawatt a été construit, en utilisant un combustible mixte uranium-thorium. Malgré quelques incidents vite réparés, il a opéré pendant 3 ans, avant d'être arrêté en 1989 devant les violentes attaques des lobbies anti-nucléaires.

Si l'Allemagne avait eu le bon sens de développer cette filière, aujourd'hui elle ne serait pas obligée devant l'incapacité actuelle du renouvelable à satisfaire ses besoin, d'importer de l'électricité produite par les filières nucléaires française et suédoise. Le relais a été pris par la Chine, Un protoype de 10 M y fonctionne depuis 2003 à l'Université de Qinghua. En 2019, un réacteur de 310 MW a été mis en place dans la province de Shandong. Il est connu sous le nom de HTR-PM.

On peut penser que l'énergie nucléaire de fusion, développée principalement par la France dans le projet ITER, remplacera progressivement la fission. Mais ce ne sera pas avant plusieurs décennies

Référence

Wikipedia https://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9acteur_%C3%A0_lit_de_boulets

 

09/02/2020
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