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Innover pour un avenir durable

Institut polytechnique de Grenoble

Grenoble Institute of Engineering
Innover pour un avenir durable

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Le thorium, futur nucléaire vert ?

Tout comme l'Uranium 238 dont il est la seule alternative, le thorium est parfois considéré comme l'avenir du nucléaire. A Grenoble INP, les chercheurs du LPSC travaillent sur un réacteur à sels fondus fonctionnant au thorium, le « molten salt fast reactor » (MSFR).

Infiniment plus abondant dans la nature que l'uranium 235 fissile, le thorium peut être transformé par capture neutronique en uranium fissile. D'où l'idée de développer des réacteurs surgénérateurs fonctionnant au thorium, « ce qui résoudrait tous les problèmes de ressources énergétiques pour les 10 siècles à venir,  indique Elsa Merle-Lucotte, enseignante à Grenoble INP - Phelma et chercheuse au LPSC. Enfin, les réacteurs au thorium réduiraient naturellement la production de déchets à vie longue, tels que les actinides mineurs. Les déchets produits par les réacteurs au thorium sont radioactifs pendant 10 à 15 ans seulement dans leur grande majorité, et seule 0,01% est radioactive durant des milliers d'années.»

A Grenoble INP, les scientifiques croient tout particulièrement à l'avenir de l'utilisation du thorium dans des "réacteurs à sels fondus". "Le caloporteur serait dans ce cas un mélange de sels de fluorure porté à très haute température." Comme il fonctionne à pression atmosphérique et ne présente pas de réserve de réactivité en son cœur, ce type de réacteur serait particulièrement sûr. L'état liquide du combustible permet également d'en envisager le retraitement pendant le fonctionnement du réacteur. "Il est possible d'extraire régulièrement les produits de fission du combustible, de le purifier et même d'ajuster sacomposition qui, de ce fait, reste toujours optimale."

Schéma de réacteur à sels fondus

Autre avantage : en cas de perte du refroidissement du cœur, comme cela a été le cas à Fukushima, le combustible liquide peut être vidangé rapidement sans intervention humaine, par écoulement gravitationnel, vers des cuves conçues afin de refroidir le combustible sur de grandes périodes de manière passive. . Enfin, insoluble dans l'eau et non explosif, le combustible se solidifierait en cas de brèche en passant sous la barre des 500 degrés.
De nombreux projets de recherche associant industriels (AREVA, EDF,...) et académiques (CEA, Grenoble INP, CNRS,...) sont consacrés au sujet. A Grenoble INP, un projet structurant vient d'être obtenu pour relever les défis scientifiques et techniques qui demeurent.



Rédigé par Clotilde Waltz

mise à jour le 25 mars 2013

Grenoble INP Institut d'ingénierie Univ. Grenoble Alpes