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La cuve du réacteur MYRRHA rétrécit

Le nouveau concept allie sécurité et faisabilité économique

SCK CEN - Highlights - Inhoudstafel (2021)

Quatre mètres plus court et de deux mètres plus étroit. Le nouveau concept du réacteur de recherche MYRRHA est non seulement plus petit, mais aussi plus économique et nettement plus sûr. « Cette révision nous rapproche encore un peu plus de la réalisation de MYRRHA », déclare le SCK CEN.

SCK CEN - Jaarverslag Highlights (2021)

Une science de qualité demande du temps : du temps pour réfléchir, pour laisser mûrir les idées et pour les tester à maintes reprises. Parfois, les scientifiques et les ingénieurs doivent ajuster leur concept et répéter les tests de qualification. C'est d'autant plus vrai lorsqu'ils se déplacent en territoire inconnu. Rafaël Fernandez en est parfaitement conscient. L'ingénieur du SCK CEN et son équipe élaborent le concept de MYRRHA, le premier réacteur de recherche au monde piloté par un accélérateur de particules. Le cœur ne sera pas refroidi par de l'eau, mais bien par un métal liquide. « Du plomb-bismuth », précise R. Fernandez. « Une installation innovante nécessite des matériaux innovants. Nous devons nous assurer que chaque matériau utilisé ou composant choisi dans notre projet de réacteur peut supporter sans problème les conditions du réacteur de recherche. Nous disposons d'un programme R&D étendu pour tester chaque aspect du projet dans la pratique : de la sûreté à la faisabilité économique en passant même par la logistique. Ces connaissances nous permettent d'ajuster systématiquement notre concept. »

L'année dernière, les ingénieurs ont finalisé la révision 1.8. Ce concept offre une réponse à toutes les exigences de sécurité et à tous les points d'amélioration que le programme de recherche a identifiés lors de la révision 1.6. « L'année prochaine, nous devrions savoir si le projet final est désormais sur la table. Nous soumettrons les nouveaux éléments à des tests approfondis », déclare son collègue ingénieur Graham Kennedy. Un concept final est donc en vue.

En modifiant le concept, nous avons considérablement amélioré la sûreté et réduit les coûts.
Rafaël Fernandez
SCK CEN - Jaarverslag Highlights - Reactorrevisie MYRRHA (2021)

Des améliorations profondes

Quelles modifications les chercheurs ont-ils effectivement apportées ? « Tout d'abord, nous avons réduit la cuve du réacteur. Sa hauteur a diminué d'environ quatre mètres et son diamètre de presque deux mètres. Cette modification était nécessaire afin de pouvoir transporter la cuve du réacteur dans son intégralité depuis le fabricant jusqu'au SCK CEN », explique l'ingénieur Graham Kennedy. « Il faut 200 mètres cubes de plomb-bismuth en moins pour remplir la cuve du réacteur, soit une économie substantielle. »

Le défi consistait à concilier cette réduction avec les exigences de sûreté. Les ingénieurs ont dû placer des échangeurs de chaleur plus grands dans une cuve de réacteur plus petite pour compenser un processus de transfert de chaleur moins efficace. Rafaël Fernandez explique : « Le plomb-bismuth transfère sa chaleur à l'eau qui circule dans les conduites de l'échangeur de chaleur. Dans ce concept, les conduites sont à double paroi. Cette double paroi est un mécanisme de sûreté supplémentaire que nous avons intégré. Il doit empêcher l'eau et le plomb-bismuth de se mélanger en cas de rupture et la réaction de provoquer l'évaporation de certains produits radioactifs. Une double paroi réduit le transfert de chaleur. C'est précisément la raison pour laquelle nous installons des fenêtres à double vitrage dans les maisons, mais dans le réacteur de recherche MYRRHA, nous voulons justement refroidir au lieu de retenir la chaleur. »

SCK CEN - Jaarverslag Highlights - Reactorrevisie MYRRHA (2021)

La sûreté

Les ingénieurs sont parvenus à reconstituer le puzzle compliqué. « L'apport de collègues qui ont chacun des antécédents différents et qui ont examiné la question sous des angles différents nous a permis de parvenir à ce résultat. Mieux encore, nous avons pu combiner le meilleur des deux mondes. En modifiant le concept, nous avons considérablement amélioré la sûreté et réduit les coûts. Et parfois, nous avons dû oublier d'anciens concepts. Nous sommes ainsi passés de deux machines de traitement du combustible à une seule et avons pu réduire les contraintes thermiques en modifiant le concept du diaphragme. Le diaphragme est une cloison qui sépare le plomb-bismuth relativement froid à haute pression du réfrigérant chaud à basse pression. » À l'étape suivante, les ingénieurs établiront un lien entre le projet de cuve du réacteur et les systèmes secondaires et auxiliaires.

SCK CEN - Jaarverslag Highlights (2021)

Escalader jusqu'au plus haut niveau

Le meilleur panorama s'obtient à l'issue de la montée la plus difficile. Cette affirmation familière à tous les alpinistes s'applique également à des projets ambitieux tels que MYRRHA. Des installations aussi innovantes que celles-là nécessitent peut-être un programme de R&D plus poussé en phase de développement, mais offrent en revanche de réelles perspectives positives. Qui plus est : elles sont la clé des enjeux sociétaux. Toutes mes félicitations à l'équipe qui conçoit cette « clé » unique et réalise la construction de MYRRHA.
 
Hamid Aït Abderrahim
Directeur général adjoint et directeur de MYRRHA

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