Faire passer la sûreté nucléaire au niveau supérieur
Les réacteurs à sels fondus (RSF) sont une classe de réacteurs à fission nucléaire dans lesquels le principal fluide de refroidissement du réacteur et/ou le combustible est un mélange de sels fondus et de matières fissiles. Le mélange de combustibles étant maintenu à l’état fondu, les RSF sous pression éliminent le risque de fusion nucléaire associé aux réacteurs refroidis à l’eau. «Bien que l’on s’attende à ce que les réacteurs RSF soient plus sûrs, cela doit encore être prouvé», déclare Jan Leen Kloosterman, professeur de physique des réacteurs nucléaires à l’université technologique de Delft. «Alors que de nouveaux réacteurs RSF devraient inonder le marché de l’énergie dans les décennies à venir, il est urgent de tester la sûreté du réacteur et des installations du cycle du combustible nucléaire.» Il est également nécessaire de montrer la voie à suivre pour l’octroi de licences et le déploiement des technologies, en tenant compte des réglementations futures, qui seront probablement plus strictes. Le projet SAMOSAFER, financé par l’UE, contribue à répondre à ces besoins. «SAMOSAFER a pour objectif de concevoir et de démontrer l’efficacité de nouvelles barrières de sécurité pour un comportement plus contrôlé des RSF en cas d’accidents graves, afin de garantir qu’ils puissent se conformer à toutes les réglementations prévues dans 30 ans», ajoute Jan Leen Kloosterman.
Une longue liste de résultats sur la sûreté des réacteurs à sels fondus
Grâce à une série de modèles et d’outils de simulation innovants et entièrement validés, le projet a étudié les effets de la compressibilité du sel combustible. «Il s’agit d’un phénomène très important dans les transitoires induits par la réactivité rapide et nécessaire pour calculer correctement la température maximale du combustible», explique Jan Leen Kloosterman. Les chercheurs ont également mené des études d’identification des risques sur l’unité de traitement du combustible pour le conditionnement en ligne des sels de combustible, travaux qui ont permis de dresser une liste exhaustive des conditions d’accident potentielles. Un autre résultat important a été l’extension d’une base de données thermodynamiques existante pour les principaux systèmes de combustible et de refroidissement des RSF, afin d’y inclure de nouvelles données expérimentales sur les systèmes binaires et ternaires. Un certain nombre de systèmes contenant des produits de corrosion et de fission ont par ailleurs été inclus, certains d’entre eux ayant ensuite été modélisés pour prévoir le comportement de la viscosité et de la densité. Le projet a aussi permis de faire plusieurs découvertes importantes, notamment la façon dont la corrosion peut être limitée à des niveaux acceptables en contrôlant la composition et donc le potentiel d’oxydoréduction du sel combustible. «Nous avons également identifié de nouvelles possibilités de réduire la taille du réacteur et de développer de petits réacteurs modulaires», note Jan Leen Kloosterman. Ce ne sont là que quelques exemples de la longue liste de résultats de haute qualité obtenus par le projet SAMOSAFER.
Impact sur les réacteurs nucléaires de la prochaine génération
«Le succès de SAMOSAFER est le fruit direct de notre équipe talentueuse de chercheurs, d’étudiants, d’experts nucléaires et de start-ups de toute l’Europe, une équipe dont nous sommes immensément fiers», déclare Jan Leen Kloosterman. Les travaux de l’équipe ont jeté les bases du projet Endurance, financé par l’UE, qui vise à soutenir l’exploitation sûre et le développement technologique des RSF en Europe. «Comme nos outils de simulation et nos concepts de barrière de sécurité sont transférables à d’autres conceptions de RSF, nous sommes convaincus que nos résultats auront un impact largement applicable sur le développement de la prochaine génération de réacteurs nucléaires», conclut Jan Leen Kloosterman.
Mots‑clés
SAMOSAFER, énergie nucléaire, réacteur à sels fondus, réacteurs refroidis à l’eau, énergie, réacteurs nucléaires
