Un nouveau projet européen a recours au BR2 pour assurer la sûreté nucléaire
Le réacteur de recherche belge teste la matière fissile pour des réacteurs actuels et futurs
Le centre de recherche nucléaire SCK CEN est fier de participer au projet européen « EU-CONVERSION ». Ce projet vise à accélérer la conversion de réacteurs de recherche à haute performance en testant des matières fissiles à l'uranium faiblement enrichi candidates. À cet effet, le consortium met en œuvre le réacteur de recherche BR2 du SCK CEN. « Dans notre réacteur de recherche BR2, nous pouvons imiter des conditions d’irradiation spécifiques. Cela nous permet de tester la sûreté et la fiabilité des matières fissiles développées dans des conditions représentatives », explique Jared Wight, Program Manager au SCK CEN.
Notre réacteur de recherche BR2 est une pierre angulaire de l'innovation et de la sûreté dans le secteur nucléaire déjà depuis 1962. « En testant les combustibles et les matériaux nucléaires, le BR2 contribue à garantir la sécurité des installations nucléaires actuelles et futures », déclare-t-on au centre de recherche nucléaire SCK CEN. Et son rôle crucial est aujourd'hui à nouveau perpétué avec le lancement du projet européen « EU-CONVERSION ».
EU-CONVERSION se penche sur la conversion du réacteur de recherche allemand FRM-II et du futur réacteur d'essai de matériaux français Jules Horowitz, dont la première criticité est attendue dans les années '30. Jared Wight, Program Manager au SCK CEN, précise : « Le secteur nucléaire s'efforce au niveau mondial de remplacer la matière fissile avec de l'uranium hautement enrichi par une variante faiblement enrichie. Cela doit empêcher une propagation et une prolifération potentielles de ce matériau. L'essentiel a déjà été converti. Le temps est désormais venu de s'occuper des derniers réacteurs – dont ces deux-là. Il s'agit toutefois d'un défi de taille en raison de leurs spécifications techniques spécifiques. Un défi que nous voulons gagner avec l'aide de notre réacteur de recherche BR2. »
Deux matières fissiles candidates
Au total, il reste deux matières fissiles candidates en lice : une sur la base d'U-Mo et l'autre sur la base d'U2Si3. Le centre de recherche nucléaire SCK CEN exposera les deux candidats à des conditions d'irradiation extrêmes. « Des tests d'irradiation antérieurs réalisés sur les matières fissiles candidates étaient limités à un flux de chaleur de 470 watts/cm2. De cette manière, nous avons pu les tester dans le cadre d'un fonctionnement opérationnel normal. Dans le cadre de ce projet européen, nous allons plus loin et augmentons le flux de chaleur jusqu'à plus de 500 watts/cm2. Nous allons dépasser les limites opérationnelles normales pour évaluer comment les matières fissiles se comportent dans des conditions extrêmes, telles que requises par le FRM-II et le JHR. Il s'agit d'une étape cruciale pour garantir la sûreté et la fiabilité des réacteurs. Nous sommes fiers de pouvoir jouer un rôle clé à cet égard. Cela confirme la réputation internationale de notre réacteur de recherche BR2 et de nos scientifiques dans cette discipline », poursuit Jared Wight.
Les matières fissiles candidates resteront environ 2 à 3 cycles – en d'autres termes de 55 à 75 jours – dans le noyau du réacteur de recherche BR2. Les préparatifs de cet essai de démonstration commenceront cette année, et les irradiations en 2027-2028. Les analyses des tests, après irradiation, se poursuivent jusqu'en 2030.
Résultats des tests
EU-CONVERSION s'appuie sur trois projets antérieurs, notamment EU-QUALIFY, LEU-FOREvER et HERACLES-CP. « Dans le cadre d'EU-QUALIFY, notre réacteur de recherche BR2 effectue également quatre irradiations. Deux sont terminées, deux se dérouleront en 2025. Les analyses des tests figurent encore au planning. Dans l'analyse post-irradiation, nous dresserons la carte des propriétés thermiques, physiques et micro-mécaniques des matières fissiles irradiées. Comment la plaque gonfle-t-elle en fonction du burn-up ? Quelle est la conductivité thermique en cas de burn-up plus élevé ? La chaleur qui se produit dans le combustible, est-elle répartie rapidement et uniformément pour réduire le risque de surchauffe ? Et comment la microstructure de la matière fissile change-t-elle par suite de l'irradiation ? Ces analyses nous donnent une vision détaillée du comportement des barres de combustible », conclut Jared. Cette analyse post-irradiation fait également partie de nouveau projet européen.
Consortium européen
EU-CONVERSION est exécuté en collaboration avec huit noms de premier plan dans le secteur nucléaire :
- Technische Universität München (TUM) en Allemagne
- CEA, Framatome, Institut Laue-Langevin (ILL), Université Grenoble Alpes et TechnicAtome en France
- et CV Řež et SÚRO en République tchèque
Ce projet a obtenu un financement du programme de recherche et d'innovation Horizon 2020 de l'Union européenne sous la convention de subvention 945009.
Les coordinateurs de projet ont annoncé officiellement le 14 janvier 2025 le projet.
Vous pouvez lire le communiqué de presse officiel ici.
