Transmutation des déchets nucléaires: la Belgique lance le projet MYRRHA
Publié par Adrien le 22/09/2018 à 00:00
Source: CNRS-IN2P3
Le conseil des ministres belge a donné son aval au lancement du projet MYRRHA et contribuera à hauteur de 558 millions d'euros à sa construction sur la période 2019-2038. Porté par le SCK-CEN, MYRRHA a pour objectif de construire à Mol, en Belgique, un nouveau réacteur (Un réacteur peut désigner :) de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances...) destiné notamment à démontrer la faisabilité du concept de réacteur hybride (En génétique, l'hybride est le croisement de deux individus de deux variétés, sous-espèces (croisement intraspécifique), espèces (croisement interspécifique)...) (ou réacteur "ADS" pour Accelerator Driven system) et à étudier la faisabilité de la transmutation (La transmutation est la transformation d'un élément chimique en un autre par une modification du noyau atomique de l'élément. Elle est aussi appelée transmutation...) de certains déchets nucléaires de très haute activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) et de longue durée de vie (La vie est le nom donné :).

En conception depuis une vingtaine d'années, MYRRHA (Multipurpose Hybrid Research Reactor for High-tech Application) a pour objectif de construire un réacteur de recherche extrêmement innovant. Composé d'un cœur sous-critique de 100 MW thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de l'énergie pour la production de chaleur ou de froid, et des...) refroidi par métal (Un métal est un élément chimique qui peut perdre des électrons pour former des cations et former des liaisons métalliques ainsi que des...) liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.) (Plomb Bismuth), ce réacteur de type ADS a la particularité d'être sous-critique. La réaction en chaîne (Le mot chaîne peut avoir plusieurs significations :) n'est pas auto-entrentenue, et le réacteur doit donc être piloté par un accélérateur de protons qui permet, par interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en contact de sujets.) avec une cible de spallation, de fournir les neutrons nécessaires pour maintenir les réactions de fissions et donc la puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) du système. MYRRHA sera ainsi le premier démonstrateur mondial à puissance significative d?un tel concept de réacteur piloté par un accélérateur de particules (Les accélérateurs de particules sont des instruments qui utilisent des champs électriques et/ou magnétiques pour amener des particules chargées électriquement...).


La future installation MYRRHA à Mol, en Belgique © SCK-CEN

L'IN2P3 (L'Institut national de physique nucléaire et de physique des particules (IN2P3) est un institut de recherche fondamentale du CNRS dont le domaine de recherche est comme son nom l'indique la physique nucléaire et des particules. Il a été fondé...) a toujours été un partenaire privilégié du SCK-CEN (1) tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) au long de l'évolution de ce projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité de...) d'envergure (L'envergure est la distance entre les extrémités des ailes. Le terme est valable pour définir un oiseau, un chiroptère, un avion (ou planeur).) internationale, à la fois sur les aspects réacteur et accélérateur. Depuis 15 ans, plusieurs laboratoires de l'institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics...) ont ainsi mis en place des programmes de recherche et de prototypage pour la conception et le développement des différentes parties de l'accélérateur linéaire supraconducteur de MYRRHA, qui doit fournir un faisceau de protons d'une très grande puissance (2,4 MW à 600 MeV) avec un niveau de fiabilité (Un système est fiable lorsque la probabilité de remplir sa mission sur une durée donnée correspond à celle spécifiée dans le cahier des...) hors du commun afin de ne pas dégrader les structures et le fonctionnement du réacteur. Côté réacteur, les équipes de recherche de l'IN2P3 se sont également beaucoup investies pour comprendre les phénomènes physiques en jeu lors du pilotage d'un cœur sous-critique par un faisceau de particules, en mettant en œuvre notamment l'expérience Guinevere à Mol, destinée à proposer des méthodologies nouvelles de mesure du niveau de la sous-criticité en ligne, point (Graphie) essentiel au pilotage et à la sûreté du système.


L'accélérateur de l'expérience Guinevere à Mol, en Belgique

Une fois mis en service, MYRRHA devrait fournir à l'Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme l’extrémité...), dans une vingtaine d'années, un nouveau réacteur d'irradiation (En physique nucléaire, l'irradiation désigne l'action d'exposer (volontairement ou accidentellement) un organisme, une substance, d'un corps à un flux de rayonnements ionisants : rayons alpha, bêta,...) à spectre rapide, permettant à la fois d'étudier la transmutation (2) des déchets nucléaires de type actinide (La série chimique des actinides comprend les éléments chimiques du tableau périodique se situant entre l'actinium et le lawrencium, possédant donc un numéro...) mineur, et plus largement de mener des activités de recherche sur les matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.), sur la physique nucléaire (La physique nucléaire est la description et l'étude du principal constituant de l'atome : le noyau atomique. On peut distinguer :) fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.), ainsi que de produire des radio-isotopes pour la médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la pratique (l'art) étudiant l'organisation du corps humain...) (diagnostic et thérapies). Ces deux dernières applications devraient d'ailleurs être opérationnelles dès 2026, date prévue pour l'achèvement de la première partie de l'accélérateur de MYRRHA (jusqu'à 100 MeV), dont la conception est très largement le fruit (En botanique, le fruit est l'organe végétal protégeant la graine. Caractéristique des Angiospermes, il succède à la fleur par transformation du...) des équipes de l'IN2P3.

Liste des laboratoires IN2P3 impliqués:
- Institut de physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne la connaissance de la...) nucléaire (Le terme d'énergie nucléaire recouvre deux sens selon le contexte :) d'Orsay (IPNO, CNRS/Université Paris-Sud) ;
- Laboratoire de physique subatomique et de cosmologie (La cosmologie est la branche de l'astrophysique qui étudie l'Univers en tant que système physique.) (LPSC, CNRS/Université Grenoble Alpes/Grenoble INP) ;
- Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (Hubert Curien (30 octobre 1924, Cornimont - 6 février 2005, Loury) est un cristallographe français, ministre de la recherche de 1984 à 1986.) (IPHC, CNRS/Université de Strasbourg) ;
- Laboratoire de l?accélérateur linéaire (LAL, CNRS/Université Paris-Sud) ;
- Laboratoire de physique corpusculaire de Caen (LPCC, CNRS/Université Caen Normandie/Ensicaen).

Notes:
(1) SCK-CEN: Centre d'étude de l'énergie nucléaire (Le terme d'énergie nucléaire recouvre deux sens selon le contexte :) ;
(2) Transmutation nucléaire: processus par lequel l'on transforme un élément chimique en un autre en modifiant son noyau atomique (Le noyau atomique désigne la région située au centre d'un atome constituée de protons et de neutrons (les nucléons). La taille du noyau (10-15 m) est considérablement plus petite que...).
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