Le nucléaire durable a de l'avenir Par Michel Gay Le 31 janvier 2017 N°65 L'énergie nucléaire continuera à jouer un rôle significatif dans le futur bouquet énergétique mondial, mais une meilleure valorisation de l'uranium sera nécessaire dans de nouveaux réacteurs pour poursuivre au-delà de ce siècle. En effet, les réserves mondiales actuelles sont d'environ 100 ans pour les réacteurs nucléaires actuels à "neutrons lents" (dits aussi "thermiques") car ils utilisent seulement moins de 1 % (0,6%) du potentiel énergétique contenu dans l'uranium naturel. Même en recyclant une fois les matières fissiles valorisables (uranium et plutonium) encore présentes dans les combustibles usés, comme c'est le cas actuellement en France1, cette valeur atteint à peine 0,8%. Aujourd'hui, il n'est pas souhaitable ni techniquement, ni économiquement, de recycler plusieurs fois le combustible dans ce type de réacteurs car des éléments non fissiles et radioactifs s'accumulent. Ils rendent les manipulations de plus en plus difficiles et sont nuisibles à la réaction nucléaire. Or, il existe des réacteurs "à neutron rapides" (RNR) dits "régénérateurs" ou "surgénérateurs2" qui permettent de valoriser prés de 100% de l'uranium naturel avec un multi-recyclage. Le rendement est donc multiplié par plus de 100 (cent)... et les réserves aussi ! Ces RNR permettent des milliers d'années de production d'électricité dans le monde uniquement avec les réserves connues d'uranium (et aussi de thorium). Ces réacteurs constituent la clef de voute d'un nucléaire durable pour succéder, au moins partiellement, aux énergies fossiles dans le monde. Le miracle de la "régénération" L'uranium naturel extrait des mines contient deux types d'uranium qui ont un comportement différent dans la réaction nucléaire : 1) l'uranium 235 (U235) en faible quantité (0,7%). C'est lui qui permet actuellement de démarrer et d'entretenir la réaction nucléaire de fission après avoir été concentré jusqu’à environ 4% dans l'uranium naturel. L'U235 est aujourd'hui le seul élément "fissile" disponible naturellement sur terre capable de démarrer une réaction nucléaire de fission. 2) l'uranium 238 (U238) majoritaire (99,3%). Mais il ne fissionne pas, ou mal (2% à 3%), dans les réacteurs actuels dits "thermiques" ou "à neutrons lents". Il doit d'abord être transformé en plutonium fissile3 (par capture de neutrons provenant des réactions de fissions
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Les chiffres sont principalement extraits des cinq tomes (n° 1 à 5) du CEA / Direction de l’énergie e nucléaire de décembre 2012 sur les réacteurs de 4 génération. 2 Ils s’appellent "surgénérateurs" lorsqu'ils produisent plus de plutonium que nécessaire à leur fonctionnement (ce qui permet ultérieurement de démarrer d'autres RNR). 3 Principalement du Pu239 et Pu241.
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