Il s'agit d'un réacteur à spectre de neutrons rapides utilisant des combustibles solides, tels que ceux développés pour les surgénérateurs, avec un module de spallation doté d'une cible liquide en alliage de plomb-bismuth et utilisant un caloporteur gaz (hélium) pour le massif sous-critique. Mais il est aussi possible d'avoir le même genre de réacteur avec une charge de combustible de type sels fondus (RSF), dans ce cas on peut même envisager que la cible de spallation soit le combustible lui-même. Les réacteurs hybrides n'ont que des avantages, on peut les charger en actinides mineurs sans compromettre la sécurité car ils sont sous-critiques, mais ils ont un coût plus importants du fait de leur complexité. En effet on peut considérer que le coût est grossièrement celui d'un réacteur plus classique auquel on additionne le coût de la source de neutrons. De plus l'accélérateur de protons doit être puissant et avoir une fiabilité qui limite le nombre de pannes à quelques unes par an, ce qui n'est pas gagné d'avance.
Le démarrage d'une filière RSF fondée sur le cycle thorium/uranium nécessiterait une période de transition en vue de la constitution d'un inventaire en U233 suffisant. Cette constitution serait assez longue, de l'ordre de vingt ans, en utilisant les réacteurs disponibles. On pourrait la réduire à cinq ans en utilisant un réacteur du type précédent, à neutrons rapides, pour constituer l'inventaire du réacteur à sels fondus à neutrons thermiques.
L'un des avantage des réacteurs à sel fondus, est qu'ils peuvent être surgénérateurs aussi bien avec des neutrons rapides qu'avec des neutrons thermiques. Ce type de réacteur pourrait aussi incinérer les actinides mineurs produit par les EPR et les REP ainsi que du plutonium.
En effet on peut démarrer les réacteurs à sel fondus avec une charge de plutonium plutôt q'une charge d'uranium 233. Dans ce cas on produit plus de déchets, mais si on ne retire jamais les actinides mineurs du sel fondu, ils finiront par être tous incinérés. Cette approche peut être complété par une autre mesure qui consisterait à remplacer l'uranium 238 par du thorium 232 autour du coeur des RNR afin de produire de l'uranium 233 par capture des neutrons rapides en lieu et place du plutonium. L'ensemble permettant une montée en charge plus rapide des RSF.
Si l'on ne souhaite pas une transition vers le cycle Thorium/Uranium, ce qui semble être le cas en France du fait de l'existant, on se dirigerait vers une définition du parc de réacteurs qui serait la suivante :
Pour la production d'énergie le parc est constitué de réacteurs REP chargés en combustibles UOX et MOX et de RNR qui permettent le multi-recyclage du plutonium seul. Par ailleurs il y aurait aussi des réacteurs hybrides pour incinérer les actinides mineurs et certains produits de fission à vie longue.
Si par contre on s'autorise une telle transition vers un cycle Thorium/Uranium, on pourrait remplacer les RNR par des RSF du cycle Thorium/Uranium, utiliser des réacteurs hybrides utilisant des combustibles solides pour constituer les charges initiales U233 et pour incinérer une partie des actinides mineurs produit par les REP historiques. Cette approche permettrait de laisser s'éteindre petit à petit la filière des REP. Finalement il ne resterait plus que des réacteurs à sels fondus au thorium qui produisent peu de déchets.
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