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ASTRID, une option pour la quatrième génération

Une utilisation durable des ressources


​Les réacteurs à neutrons rapides intéressent l’industrie nucléaire notamment par leur capacité à mieux utiliser l'uranium et à multirecycler le plutonium.

Publié le 19 octobre 2017

Utilisation des ressources aujourd'hui dans le parc actuel

Actuellement, la France importe 8 000 tonnes d’uranium naturel par an qui permettent la fabrication des 1 000 tonnes d'uranium enrichi qui alimentent les centrales. Le reste, l'uranium appauvri, soit 7 000 tonnes est entreposé. Son stock représente aujourd’hui plus de 300 000 tonnes qui ne peuvent pas être utilisées dans les réacteurs du parc actuel de type REP.

Par ailleurs, la France a fait le choix de traiter le combustible usé issu de ses centrales. Les matières valorisables issues de ce combustible usé (uranium et plutonium) sont réutilisées pour fabriquer du combustible appelé MOX (Oxyde mixte d'uranium et de plutonium). Or, il ne peut être utilisé efficacement qu'une seule fois dans les réacteurs actuels. Le MOX usé est donc aujourd'hui entreposé en piscine.


L'intérêt des neutrons rapides

Les réacteurs à neutrons rapides (RNR) permettent de :

  • consommer tout type d'uranium (y compris l'uranium appauvri issu des procédés d'enrichissement et l'uranium de retraitement issu du combustible usé),
  • multirecycler le plutonium,
  • réduire la radiotoxicité, la durée de vie et le volume des déchets ultimes.
Colonne pulsée en haute activité dans Atalante à Marcoule pour des expérimentations de multirecyclage uranium-plutonium. © CEA
Colonne pulsée en haute activité dans Atalante à Marcoule pour des expérimentations de multirecyclage uranium-plutonium. © CEA


L’avantage est multiple, estime Bernard Boullis, directeur du programme “aval du cycle” à la DEN à Saclay. "Les RNR permettraient d’éviter de constituer des stocks de plutonium puisque tout serait “brûlé” et aussi de valoriser la presque totalité de l’uranium 238 contenu dans le combustible. » Dans les RNR, les 99 % d’uranium 238 seraient utilisables.

De ce fait, les RNR ne nécessiteraient pas d'enrichir l'uranium préalablement à son utilisation, ce qui présenterait un avantage vis-à-vis de la problématique de prolifération nucléaire. Comme l’uranium 238 est naturellement plus abondant sur Terre que l’uranium 235, et que la France en dispose d’énormes quantités, il y aurait là un moyen de garantir la production d’électricité durant des milliers d’années !

Reste que pour démarrer les premiers réacteurs, il faudra disposer de plutonium. Celui-ci pourra être récupéré dans le MOX usé, conservé dans les piscines de l’usine de La Hague dont les volumes seraient suffisants pour mettre en service dix centrales.

De plus, les RNR pourraient aussi servir à se débarrasser de certains déchets problématiques de l’industrie nucléaire. Ces machines auraient, en effet, la capacité de « brûler » – transmuter – les actinides mineurs. Les procédés pour les isoler dans le combustible usé, avant cette opération, sont là aussi connus : ils sont en cours de développement sur le centre CEA de Marcoule.

Ainsi, les systèmes à neutrons rapides (RNR) représentent la composante clé d’une stratégie de cycle fermé permettant de gérer efficacement les matières valorisables présentes dans les combustibles usés, d’abord ceux d’un parc de réacteurs à neutrons thermiques, puis ultérieurement ceux d’un parc homogène de réacteurs à neutrons rapides.