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Fast Reactor Experiments for hYbrid Applications

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La transmutation par accélérateur des déchets nucléaires

Les progrès des technologies d'accélérateur ont rendu possible la génération d'un faisceau de particules pour transformer le combustible nucléaire usé sous forme réutilisable. Des physiciens financés par l'UE ont travaillé avec des ingénieurs sur le contrôle en ligne d'un système piloté par accélérateur (ADS) de ce type.

Énergie
Recherche fondamentale

Les ADS pourraient être utilisés pour la transmutation des actinides mineurs et les autres produits de la fission à longue durée de vie, fournissant ainsi une réponse au problème de la gestion des déchets nucléaires. Un système ADS est constitué d'un cœur de réacteur sous-critique rapide couplé à un accélérateur qui produit les neutrons supplémentaires nécessaires pour entretenir l'énergie fournie par le cœur de réacteur. Le contrôle en ligne d'un système aussi puissant pendant son fonctionnement a fait l'objet d'une série de projets de recherche soutenus par l'UE. Dans le cadre du projet FREYA (Fast reactor experiments for hybrid applications), des expériences ont été effectuées au Centre d'étude de l'énergie nucléaire (SCK•CEN) de Belgique. Le dispositif Venus a été modifié en réacteur rapide à base d'uranium et de plomb enrichi. Cette maquette de réacteur rapide a été couplée à un accélérateur fournissant un faisceau de deutérons, le Genérateur de Neutrons Pulsé Intense (GENEPI)-3C. Le faisceau tombant sur le demi-plan du cœur de réacteur Venus a généré un champ de neutrons d'environ 14 MeV. Les partenaires du projet FREYA ont utilisé entre autres les méthodes Sjöstrand et Source Jerk pour estimer la réactivité des différentes configurations sous-critiques des cœurs de réacteur. Les études ont porté sur des configurations avec un facteur k de multiplication effectif dans la fourchette allant de 0,95 à 0,99. Les expériences ont fourni des données substantielles pour la validation du code ADS nécessaire pour l'octroi de licences pour le réacteur de recherche MYRRHA («Multi-purpose hybrid research reactor for high-tech applications»). Conçu pour être plus qu'un réacteur sous-critique piloté par accélérateur, MYRRHA devrait fonctionner comme une installation d'irradiation polyvalente. De plus, les mesures effectuées sur le site Venus ont jeté les bases du développement du prototype ALFRED (Advanced Lead Fast Reactor European Demonstrator). Le réacteur est actuellement en cours de développement par un consortium de partenaires industriels et de recherche dans le cadre de l'initiative ESNII («European Sustainable Nuclear Industrial Initiative»).

Mots‑clés

Déchets nucléaires, système piloté par accélérateur, FREYA, réacteur rapide, MYRRHA

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