Recyclage des matières fissiles usées
Le recyclage des matières fissiles usées de nos centrales actuelles contribue à une utilisation plus durable de l’énergie nucléaire à l’avenir. Cela pourrait apporter une réponse aux problèmes actuels et permettre d'économiser sur l'utilisation des matières premières.
Recyclage ?
Après 12 à 18 mois, les matières fissiles sont retirées du cœur du réacteur. L’équilibre entre atomes fissiles et atomes non fissiles est alors trop perturbé. Cependant, elles contiennent encore beaucoup de matériaux utiles et précieux.
À tel point que l’on peut recycler jusqu’à 96 % des matières fissiles usées : 1 % de plutonium et 95 % d’uranium. Les 4 % restants sont les produits de fission et les « actinides mineurs ». Ce sont des déchets non recyclables. Ces déchets sont triés par catégorie et conditionnés pour l’évacuation finale.
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Le MOX comme matière fissile
Le SMR-LFR utilisera du MOX (mélange d'oxydes) comme combustible. Le mélange d'oxydes est constitué d'oxydes d'uranium et de plutonium. L'uranium peut être de l'uranium recyclé provenant de matières fissiles usées, ou de l'uranium appauvri, un sous-produit de l'industrie de l'enrichissement.
Le deuxième composant du MOX, le plutonium, se forme naturellement dans les réacteurs nucléaires lorsqu'un neutron est absorbé dans le noyau d'un atome d'238U. Le plutonium destiné au mélange d'oxydes est récupéré à partir d’assemblages combustibles usés. De cette façon, il peut être réutilisé de manière utile.
Grâce à son fonctionnement avec des neutrons rapides, le SMR-LFR a le potentiel de fonctionner en cycle fermé, et ainsi d'utiliser le MOX comme matière fissile. Il pourrait s'agir de MOX issu du recyclage de matières fissiles usées de nos centrales actuelles ou, à l'avenir, de MOX issu du recyclage de nos propres matières fissiles.
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Questions fréquemment posées
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Un SMR-LFR est un réacteur rapide et a donc le potentiel de réutiliser les matières fissiles usées sous forme d’assemblages combustibles MOX.
Comparés aux neutrons thermiques, les neutrons rapides ont plus de chances de séparer les éléments lourds (plutonium et « actinides mineurs ») qui sont difficiles à fissionner dans un réacteur ne comportant que des neutrons lents.Ceci n’est pas seulement positif pour la montagne de déchets nucléaires (les matières fissiles usées seraient autrement évacuées après une période de refroidissement sans recyclage), mais cela réduit également l’utilisation de matières premières. En recyclant les matériaux utiles de matières fissiles usées, nous obtenons plus d’énergie avec la même quantité de matière. Nous utilisons les matières premières disponibles de manière plus judicieuse et efficace.
L’utilisation du MOX comme matière fissile constituerait une étape vers une énergie nucléaire plus durable.
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Le MOX est un mélange d'oxydes. Le plutonium que nous souhaitons recycler à partir de matières fissiles usées est du plutonium civil et ne convient pas à la fabrication d'armes nucléaires. Pour cela, vous avez besoin d’une très forte concentration de plutonium 239, ou d’uranium 235 pur. Le plutonium recyclé est resté dans un réacteur depuis plusieurs années et n'a pas la pureté nécessaire pour fabriquer une arme nucléaire. Il apparaît par exemple rapidement une concentration trop élevée de plutonium 240, un « poison » ne permettant pas de fabriquer une arme nucléaire. Séparer ensuite le plutonium 239 du plutonium 240 est à la fois chimiquement et physiquement impossible.