Percée dans la transmutation des déchets nucléaires en Belgique

Une équipe de recherche internationale a franchi un pas important dans ses tentatives de démontrer que la combinaison inhabituelle d’un réacteur nucléaire avec un accélérateur de particules pourrait être utilisée dans la transmutation, de manière à éliminer les déchets nucléaires produits dans les réacteurs nucléaires conventionnels.

Lors d’une conférence de presse à Paris le 11 janvier, des chercheurs du Centre de recherche nucléaire de Mol en Belgique (SCK-CEN) et du Centre national de la recherche scientifique (CNRS), ont rapporté qu’ils ont réussi à faire fonctionner un réacteur de recherche refroidi au plomb en stimulant ses réactions nucléaires avec des faisceaux de neutrons provenant d’une source extérieure. Le réacteur en question, situé en Belgique, s’appelle Vénus, Guinevere étant le nom de l’installation de recherche.

Ce réacteur, le premier de ce type existant actuellement dans le monde, fonctionne sur le principe de « système piloté par accélérateur » (ADS, accelerator-driven system), ce qui signifie que son coeur contient trop peu de matière fissile pour soutenir une réaction en chaîne, une condition également connue sous le terme de « sous-critique ». Ceci lui offre une grande sécurité, puisqu’il suffit de couper le faisceau de neutrons pour arrêter immédiatement la réaction.

Ce concept est presque aussi vieux que celui de l’énergie nucléaire elle-même, mais l’idée s’est graduellement imposée au cours des années 80, lorsque le physicien des particules Carlo Rubbia, jusqu’en 1993 directeur du Centre européen de recherche nucléaire (CERN) de Genève a proposé de construire un système piloté par accélérateur pour produire de l’électricité, une sorte d’amplificateur d’énergie. Depuis lors, la recherche s’est toutefois focalisée sur l’utilisation de ce principe pour transmuter les combustibles nucléaires usés en matériaux moins dangereux et plus utiles à l’homme.

« Ce qui est unique avec Guinevere est que nous reproduisons exactement les caractéristiques d’un système piloté par accélérateur à l’échelle industrielle », a expliqué Hamid Aït Abderrahim, directeur-adjoint du SCK-CEN.

Guinevere, un petit réacteur refroidi au plomb (1kw) est une version réduite de Myrrha (Multipurpose Hybrid Research Reactor for High-tech Applications), un système piloté par accélérateur beaucoup plus grand dont la construction doit démarrer en 2015.

Guinevere a été construit par le CNRS français et est opéré par le SCK-CEN belge, près d’Anvers. Le projet dans son ensemble est soutenu par 12 autres laboratoires européens et par la Commission européenne.

Myrrha pourra produire des radio isotopes à usage médical ou pour l’industrie des semi-conducteurs, mais ses caractéristiques seront particulièrement adaptées à la recherche sur la transmutation. Une fois maîtrisée à l’échelle industrielle, la transmutation simplifiera grandement la gestion des combustibles usés. Il pourra également être utilisé pour tester la faisabilité de réacteurs à neutrons rapides refroidis au plomb, et sera un bon complément au Réacteur Jules Horowitz, actuellement en construction près de Cadarache en France.

Le coût total de Myrrha est estimé à 960 millions d’euros, financé à 40% par l’Etat belge. Le SCK-CEN cherche à établir un consortium international pour compléter son financement.

Les Premiers ministres chinois et belge, Wen Jiabao et Yves Leterme, ont par ailleurs signé en octobre dernier un accord de principe pour la coopération dans la recherche nucléaire entre le SCK-CEN et l’Académie chinoise des sciences, focalisé sur Myrrha. « Les chinois voient en Myrrha un équipement de recherche préparant la voie au traitement des combustibles usés », selon la déclaration conjointe annonçant l’accord.

Cet accord définit également le cadre pour la construction d’une usine pilote pour la production de combustibles à oxyde mixte d’uranium et de plutonium (MOX) et pour son utilisation dans des réacteurs nucléaires chinois. Dans ce but, un consortium comprenant Tractebel Engineering, filiale de GDF Suez, le SCK-CEN, et leur filiale commune Belgonucléaire, a été mis sur pied avec China National Nuclear Corporation (CNNC).

La Belgique à une longue expérience dans ce domaine et produit depuis 1986 à l’usine de Dessel son propre MOX et l’utilise dans ses centrales nucléaires depuis 1995.

La Chine prévoit que 200 réacteurs de grande puissance seront en opération d’ici une vingtaine d’années sur son territoire et désire diminuer les importations d’uranium pour les faire fonctionner. Elle cherche par conséquent à compléter le cycle du combustible nucléaire en retraitant les combustibles usés pour en tirer l’uranium restant et surtout le plutonium nécessaire à la fabrication du MOX.