Les scientifiques chinois sont enthousiasmés par le début imminent des tests d'un réacteur nucléaire expérimental qui utilise le thorium comme combustible. La Chine serait la première nation au monde à avoir la possibilité de commercialiser cette technologie.
Le réacteur est inhabituel en ce que des sels fondus y circulent à la place de l'eau. Il a le potentiel de produire une énergie nucléaire relativement sûre et bon marché. Générant également une quantité beaucoup plus faible de déchets radioactifs à très longue durée de vie que les réacteurs conventionnels.
La construction du réacteur expérimental au thorium se déroulera à Wuwei, à la périphérie du désert de Gobi : l'achèvement du premier site d'essai devrait avoir lieu d'ici la fin de ce mois, du moins selon le gouvernement de la province du Gansu.
Qu'est-ce que le thorium
Le thorium est un métal argenté faiblement radioactif qui se produit naturellement dans les roches et qui a actuellement peu d'utilisation industrielle. Il s'agit d'un déchet de l'industrie chinoise croissante de l'extraction des terres rares et constitue donc une alternative intéressante aux importations d'uranium, selon les chercheurs.
Potentiel énorme
Le thorium est beaucoup plus abondant que l'uranium et serait donc une technologie très utile d'ici les 50 ou 100 prochaines années, lorsque les réserves d'uranium commenceront à s'épuiser. Il faudra des décennies pour développer la technologie, nous devons donc commencer maintenant.
Lyndon Edwards, ingénieur nucléaire à l'Australian Nuclear Science and Technology.
La Chine célèbre le dixième anniversaire du lancement de son programme de réacteurs à sels fondus. Il a commencé en 2011, investissant environ 3 milliards de yuans (500 millions de dollars américains), selon Katsu Yoshioka, ancien président de l'International Thorium Molten-Salt Forum à Oiso, au Japon, qui a travaillé en étroite collaboration avec des chercheurs chinois.
Exploité par l'Institut de physique appliquée de Shanghai (SINAP), le réacteur de Wuwei est conçu pour produire seulement 2 mégawatts d'énergie thermique, ce qui suffit pour alimenter jusqu'à 1.000 XNUMX foyers. Mais si les expériences réussissent, la Chine espère construire un réacteur de 373 MW d'ici 2030, qui pourrait alimenter des centaines de milliers de foyers.
Une technologie "presque" parfaite
Ces réacteurs au thorium font partie des technologies que la Chine vise pour atteindre son objectif zéro carbone d'ici 2050. L'isotope naturel thorium-232 il ne peut pas subir de fission, mais lorsqu'il est irradié dans un réacteur, il absorbe les neutrons pour former uranium-233, une matière fissile qui génère de la chaleur.
Le thorium a été testé comme combustible dans d'autres types de réacteurs nucléaires dans des pays comme les États-Unis, l'Allemagne et le Royaume-Uni, et fait partie d'un programme nucléaire en Inde. Jusqu'à présent, il ne s'est pas avéré commode car il est plus coûteux à extraire que l'uranium et, contrairement à certains isotopes naturels de l'uranium, il doit d'abord, comme mentionné, être converti en une matière fissile.
Certains chercheurs préconisent le thorium comme combustible parce qu'ils disent que ses déchets sont moins susceptibles d'être utilisés comme armes que ceux de l'uranium. D'autres ont fait valoir que les risques existent toujours.
Réacteur à sels fondus alimenté au Thorium : le premier au monde
Les chercheurs les plus expérimentés notent que le nouveau réacteur chinois au thorium "copie" celui du laboratoire national d'Oak Ridge. Il s'agit du premier réacteur à sels fondus, démarré en 1969 et aujourd'hui fermé. Peut-être que connaître la capacité d'émulation des Chinois ne m'étonnerait pas. Mais il faut dire que le nouveau réacteur s'appuie sur des décennies d'innovation dans les processus de production, les matériaux et l'instrumentation. Il y a un gouffre même avec l'énergie nucléaire plus avancée que nous voyons aujourd'hui.
Par rapport aux réacteurs à eau ordinaire des centrales nucléaires conventionnelles, les réacteurs à sel fondu fonctionnent à des températures nettement plus élevées. Cela signifie qu'ils pourraient produire de l'électricité beaucoup plus efficacement. Le réacteur chinois au thorium utilisera des sels à base de fluorure, qui se dissolvent dans un liquide incolore et transparent lorsqu'il est chauffé à environ 450 ºC. Le sel agit comme un réfrigérant pour transporter la chaleur du cœur du réacteur. De plus, au lieu de crayons de combustible solide, les réacteurs à sels fondus utilisent également du sel liquide comme substrat pour le combustible, tel que le thorium, à dissoudre directement dans le cœur.
Les réacteurs à sels fondus sont considérés comme relativement sûrs car le combustible est déjà dissous dans un liquide et ils fonctionnent à des pressions inférieures à celles des réacteurs nucléaires conventionnels, ce qui réduit le risque de fusion explosive.
Un banc d'essai très important
Le réacteur chinois sera un banc d'essai pour en apprendre beaucoup sur cette technologie. Il vous permettra d'étudier un peu tout, de l'analyse de la corrosion à la caractérisation de la composition du mélange réfrigérant lors de sa circulation.
Cela pourrait prendre des mois pour que le réacteur chinois atteigne son plein fonctionnement. Si quelque chose ne va pas, vous devez arrêter et recommencer. Les pompes peuvent tomber en panne, les tuyaux peuvent se corroder. Un gel peut se produire. À peine une catastrophe, les scientifiques sont très optimistes.
Références scientifiques : https://doi.org/10.1038/d41586-021-02459-w
