Energies fossiles: pétrole, gaz, charbon, nucléaire (fission et fusion)Thorium: l'avenir du nucléaire?

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Christophe
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Thorium: l'avenir du nucléaire?

Message non lupar Christophe » 16/02/14, 14:14

Ressource abondante à fort potentiel énergétique, moindre quantité et dangerosité des déchets: le thorium pourrait soutenir le développement d’une nouvelle filière nucléaire, mais ce minerai vu par ses partisans comme du nucléaire «vert» ne constitue pas forcément une solution miracle.

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«Le thorium est trois à quatre fois plus abondant dans la croûte terrestre que l'uranium, et notamment chez les pays qui sont susceptibles de construire des réacteurs dans le futur, comme l'Inde, le Brésil et la Turquie», explique Martha Crawford-Heitzmann, directrice de la recherche, du développement et de l'innovation du géant français du nucléaire Areva.

«En cas de construction de nouveaux réacteurs, ces pays pourraient nous demander des solutions au thorium», ajoute-t-elle.

Areva a signé avec le belge Solvay, en décembre, un accord incluant un programme de recherche et de développement pour étudier l'exploitation de ce minerai comme combustible potentiel de centrales nucléaires.

Des réacteurs expérimentaux au thorium avaient été construits dès le milieu des années 1950, mais les recherches mises entre parenthèses au profit de l'uranium.

«Elles étaient motivées par la crainte d'une pénurie d'uranium. Puis elles ont ralenti, notamment en France où l'on a pu fermer le cycle de l'uranium en mettant en place un système de recyclage du combustible usé», selon Mme Crawford-Heitzmann.

Si les recherches reprennent aujourd'hui, c'est parce que l'abondance de la ressource profiterait à certains pays, comme l'Inde qui, avec environ un tiers des réserves mondiales, s'est clairement engagée dans la voie du thorium dans le cadre de son ambitieux programme de développement nucléaire civil.

En revanche, pas de bouleversement en vue dans une France très nucléarisée. «De nombreux pays ont investi des milliards et des milliards d'euros dans des infrastructures industrielles qui dépendent de l'uranium. Ils cherchent à les amortir et n'ont pas envie de les remplacer», souligne Mme Crawford-Heitzmann.

Les avantages ne sont pas suffisamment décisifs pour sauter le pas. «L'intérêt du thorium ne prend tout son sens que dans des réacteurs très innovants, comme ceux à sels fondus, qui sont encore à l'étude papier», selon le chargé de mission CNRS Sylvain David, qui travaille sur un tel projet à l'Institut de physique nucléaire d'Orsay.

Evolution plutôt que révolution

Principal inconvénient du thorium: il n'est pas naturellement fissile, contrairement à l'uranium 235 utilisé dans les réacteurs actuels. Ce n'est qu'après absorption d'un neutron qu'il produit une matière fissile, l'uranium 233, nécessaire pour déclencher la réaction en chaîne dans le réacteur. Pour amorcer un cycle thorium, il faut donc de l'uranium ou du plutonium (issu de l'activité des centrales).

«Sans compter qu'il faudra plusieurs dizaines d'années pour accumuler suffisamment de matière fissile pour pouvoir démarrer un cycle», souligne le Commissariat à l'énergie atomique (CEA).

Les risques ne sont pas non plus nuls. Certes, les combustibles au thorium fondent à une température plus élevée, retardant le risque de fusion du coeur du réacteur en cas d'accident. «Mais on ne peut pas dire que c'est le cycle magique où il n'y a plus de déchets, plus de risques, plus Fukushima», insiste M. David.

L'uranium 233 est fortement irradiant, ce qui nécessiterait «des usines beaucoup plus compliquées, avec des blindages pour respecter les règles de radioprotection», selon le CEA.

Quant à dire que les déchets sont moins radioactifs, «ce n'est pas exact: la radioactivité est plus faible à certaines périodes, et plus forte à d'autres. Il n'y a pas un avantage absolument décisif à cet égard».

Résultat: la production industrielle d'énergie grâce au thorium n'est pas pour demain.

«Je ne pense pas qu'on aura des réacteurs avant 20 ou 30 ans. Et cela se fera progressivement, en complément au cycle fermé», prédit Martha Crawford-Heitzmann. D'autant plus qu'avec le cycle fermé uranium-plutonium, «la ressource nucléaire est assurée pour des siècles».

Dans cette optique, le CEA développe un prototype de réacteur à neutrons rapides refroidis au sodium, baptisé «Astrid», qui grâce à l'uranium 238 permet d'utiliser plusieurs fois le plutonium et même d'en produire plus qu'il n'en consomme par «surgénération».

Or, l'uranium 238 représente 99,3% du minerai d'uranium et «de grandes quantités ont déjà été extraites des mines, dont on ne sait pas quoi faire», souligne M. David.


http://www.20minutes.fr/planete/1300034 ... aire-futur
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Message non lupar sen-no-sen » 16/02/14, 14:36

C'est pas nouveau,le développement des réacteurs de générations 4 aux thorium est prévu depuis longtemps,il ne manque plus qu'une crise énergétique et le choix sera vite pris...
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Message non lupar Cuicui » 16/02/14, 15:16

sen-no-sen a écrit :C'est pas nouveau,le développement des réacteurs de générations 4 aux thorium est prévu depuis longtemps,il ne manque plus qu'une crise énergétique et le choix sera vite pris...
Pourquoi pas la fusion hydrogène-bore ? Pas de déchets, très peu de radiations, carburant abondant, technologie rustique.
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Message non lupar sen-no-sen » 16/02/14, 15:44

Cuicui a écrit :
sen-no-sen a écrit :C'est pas nouveau,le développement des réacteurs de générations 4 aux thorium est prévu depuis longtemps,il ne manque plus qu'une crise énergétique et le choix sera vite pris...
Pourquoi pas la fusion hydrogène-bore ? Pas de déchets, très peu de radiations, carburant abondant, technologie rustique.


Tout simplement parce que cette technologie n'est pas encore assez mure!
Mais il est effectivement prévu qu'a terme la fusion remplace la fission.

Un petit diagramme
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ITER à du plomb dans l'aile mais certainement que des projets concurrents donneront des résultats au cours du siècles (ZR machines?)
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Thorium et RSF

Message non lupar RégsB » 26/04/14, 14:03

Bonjour,

Je m'intéresse depuis quelques jours au Thorium. La technologie associé des Réacteurs à Sels Fondus me semble être une belle avancée par rapport à la technique actuelle et même à la suivante (l'EPR).
Parmi les avantages que j'en retiens : ces RSF sont tellement stables qu'il n'y a pas besoin de plan d'évacuation. Certains pourraient même être conçus pour consommer une grosse part des déchets "chauds" des centrales actuelles.
Je trouve ça pas mal du tout !
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Message non lupar Philippe Schutt » 26/04/14, 20:10

De mémoire, SuperPhenix utilisait du sodium fondu et a été arrêté à cause de fuites à répétition dans ce circuit. Enfin, suite aux pressions de l'opinion publiques dues à ces pannes.
Ces problèmes de fuite étaient apparemment résolus la dernière année, et le savoir-faire acquis.

Cependant, relancer cette filière du sodium comme fluide caloporteur me semble douteux, vu les caractéristiques de ce produit. Au minimum il devrait être ininflammable !
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Message non lupar RégsB » 26/04/14, 21:38

Bonsoir,

Justement, ces RSF n'utilisent pas le sodium liquide qui explose au contact de l'air ou de l'eau, mais du fluor qui est sans ces inconvénients et de plus à une pression atmosphérique standard.
D'où une maitrise bien plus facilité que pour le projet ASTRID étudié par le CEA et AREVA en ce moment.
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Message non lupar Philippe Schutt » 27/04/14, 09:13

ah ? je ne suis pas à jour alors...
Faut que je vois quel composé ils ont utilisé, parce que le fluor pur est plutôt pire encore.
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Message non lupar RégsB » 27/04/14, 09:52

slt,

D'après ce que j'ai lu, le sel de fluorure est à ébullition (environs 700°C) dans le cœur du réacteur. Un accident comme la fonte du réacteur si panne de refroidissement ne peu donc pas arriver :mrgreen:
Si panne ou vidange du cœur il y a, cela se fait tout seul par gravité en laissant fondre un bouchon de sel gelé par un refroidisseur. L'écoulement se fait dans plusieurs réservoirs qui rendent la poursuite de la réaction impossible. Là, le liquide se refroidit tranquillement tout seul en se solidifiant.

Un bon site sur le sujet :

http://energieduthorium.fr/
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Message non lupar sen-no-sen » 27/04/14, 11:11

RégsB a écrit :slt,

D'après ce que j'ai lu, le sel de fluorure est à ébullition (environs 700°C) dans le cœur du réacteur. Un accident comme la fonte du réacteur si panne de refroidissement ne peu donc pas arriver :mrgreen:
Si panne ou vidange du cœur il y a, cela se fait tout seul par gravité en laissant fondre un bouchon de sel gelé par un refroidisseur. L'écoulement se fait dans plusieurs réservoirs qui rendent la poursuite de la réaction impossible. Là, le liquide se refroidit tranquillement tout seul en se solidifiant.

Un bon site sur le sujet :

http://energieduthorium.fr/



Il existe également la technologie PBMR ou réacteur modulaire à lit de boulets.

Les traditionnelles barre d'uranium sont remplacées ici par des boulets de graphite renfermant du combustible radioactif,le fluide caloporteur étant un gaz inerte de type hélium ou azote,cela écarte au maximum le risque de fusion du cœur de réacteur.
La technologie THTR existe depuis les années 80,elle est actuellement réétudié au MIT.
Mais cela ne change en rien l’épineux problème des déchets!
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