De nouveaux carburants pour les réacteurs de 4e génération
La Commission européenne s'attend à un besoin permanent de réacteurs à fission afin d'atteindre les objectifs en ce qui concerne la réduction des gaz à effet de serre. Toutefois, le réacteur rapide de 4e génération de 600MWe requiert encore des recherches considérables avant sa démonstration, mais aussi pour des raisons de respect des normes de sécurité. Le projet ASGARD (Advanced fuels for Generation IV reactors: Reprocessing and dissolution), financé par l'UE, a réalisé une partie de ces recherches. Plus particulièrement, l'équipe a étudié la fabrication et le retraitement des nouveaux combustibles, en privilégiant la durabilité, mais aussi les technologies de refroidissement. L'un des objectifs consistait notamment à rassembler les secteurs de la physique concernés. Les recherches ont porté sur trois types de produits: les oxydes tels que les combustibles à matrice inerte, les combustibles nitrurés et les combustibles carburés. L'équipe a analysé la possibilité de recycler les combustibles à oxyde à matrice inerte. Les résultats ont montré que ces combustibles peuvent être dissous, et que la solution peut être prétraitée en vue d'alimenter les méthodes de retraitement existantes. La fabrication d'oxyde de plutonium/américium pur 50/50 a été démontrée. Les chercheurs ont prouvé que les coûts de production de l'azote-15 pourraient être considérablement réduits, mais qu'ils demeuraient trop élevés pour une production de combustible concurrentielle. La technique de production UN a été optimisée pour contrôler les impuretés et la porosité, donnant ainsi lieu à une pastille dense. L'équipe a aussi fabriqué du nitrure de plutonium pur en utilisant une technique novatrice. Les membres du projet ont par ailleurs montré que le contrôle de l'accès à l'oxygène et à l'eau pendant la création des carbures donnait lieu à une poudre fine qui pouvait être manipulée en toute sécurité. Les travaux ont permis de renforcer la sécurité du matériel et l'usage industriel du sol-gel. ASGARD a également organisé un programme de formation pluridisciplinaire. Une bourse destinée aux déplacements des jeunes chercheurs a permis à quatre d'entre eux de passer plusieurs mois dans des laboratoires, alors que 23 ont pris part à des réunions et conférences. Le groupe a également organisé trois cours d'été particulièrement appréciés. Les travaux réalisés dans le cadre du projet ont été utiles pour la fabrication et le traitement des combustibles nucléaires, pour permettre l'utilisation d'un nouveau type de réacteur. L'Europe pourra ainsi respecter ses engagements en termes de réduction des gaz à effet de serre.
Mots‑clés
Carburants, réacteurs de 4e génération, ASGARD, retraitement, dissolution
