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Donner vie aux connaissances scientifiques

Institut polytechnique de Grenoble

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Préparer l'avenir de la filière nucléaire

Pour faire face à l'augmentation des besoins en personnel qualifié dans le secteur nucléaire, le groupe Grenoble INP propose aujourd'hui l'une des formations les plus complètes de France dans ce domaine.

Centrale nucléaire (AREVA - Lasage Philippe)


Même si d'autres filières se développent en complément pour limiter les rejets de CO2 tout en répondant à la demande croissante d'énergie électrique, la filière nucléaire garde une place de choix dans les pays industrialisés et se développe dans de nouveaux pays. Grenoble INP propose depuis 1955 des formations dans différents domaines pour couvrir tous les besoins de la filière. D'une part, il s'agit de prolonger la durée de vie des centrales actuelles, tout en répondant à tous les critères de sûreté et fiabilité nécessaires. D'autre part, les scientifiques préparent l'avenir en participant aux développements de l'EPR et de la quatrième génération de réacteurs nucléaires.

Les matériaux, pierre angulaire de la sûreté nucléaire
Pour les réacteurs actuellement exploités, majoritairement des réacteurs à eau pressurisée (REP ou EPR), les enjeux se déclinent essentiellement en termes de sécurité et sûreté. "Les centrales sont de véritables cocottes minutes dans lesquelles les structures sont soumises à des températures élevées et des hautes pressions, sans parler des dommages causés directement par les radiations, rappelle, Pierre Benech, directeur de Grenoble INP - Phelma. Aussi devons nous à la fois surveiller l'évolution des structures actuelles, et préparer les matériaux des futures centrales". Les connaissances en matériaux, indispensables pour la maintenance des réacteurs actuels, mais aussi pour optimiser l'utilisation du combustible ou le stockage des déchets nucléaires, sont abordées dans le master MaNuEn (matériaux pour le nucléaire) à Phelma. Parallèlement, l'école proposera bientôt un module axé sur le démantèlement des centrales et l'optimisation du retraitement des matériaux. Des chercheurs ont notamment développé un procédé électrochimique pour "racler" la surface des matériaux afin de réduire le volume des déchets à vitrifier, qui sera enseigné dans le cadre de la filière Électrochimie et procédés pour l'énergie et l'environnement (EPEE). D'autres pistes, comme le recyclage du combustible, sont étudiées pour réduire les déchets.

Des réacteurs nucléaires encore plus sûrs et plus performants
A plus long terme, les centrales actuelles devront être remplacées par les réacteurs de génération IV, qui permettront de satisfaire à des exigences très strictes en termes de sûreté, de compétitivité économique, de résistance aux agressions externes et bien sûr, de réduction maximale des déchets. A cet égard, plusieurs options sont sérieusement envisagées. La première, retenue par le gouvernement français, consiste à développer une nouvelle génération de réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium (ou éventuellement au gaz) qui permettraient de recycler une partie des déchets produits par les filières actuelles dans le combustible. Ces réacteurs, qualifiés de "régénérateurs, ou surgénérateurs", utilisent le plutonium produit par les réacteurs à eau pressurisée, issu de la transmutation de l'uranium 238, cent fois plus abondant que l'uranium 235 actuellement utilisé. Le principal avantage de ce type de réacteur est de produire plus de matière fissile qu'il n'en consomme. D'autres réactions nucléaires et d'autres types de combustibles sont envisageables, et à Grenoble INP, les scientifiques du Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie (LPSC), misent particulièrement sur le thorium comme filière de substitution ou d'appoint aux filières utilisant l'uranium. Les enjeux de ces recherches sont considérables. La maîtrise de la production d'énergie à partir de thorium résoudrait tous les problèmes de ressources énergétiques pour les 10 siècles à venir. Enfin, elle réduirait naturellement la production de déchets à vie longue, tels que les actinides mineurs. Tous les aspects de physique nucléaire et de neutronique sont abordés dans la filière Génie énergétique et nucléaire (GEN), à Phelma.



Rédigé par Clotilde Waltz

mise à jour le 19 avril 2013

Grenoble INP Institut d'ingénierie Univ. Grenoble Alpes