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<em>Image : X-energy/Victor Tangermann</em>
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</p>Vers une révolution de l’énergie nucléaire grâce aux boules de combustible
Récemment, des chercheurs se penchent sur une innovation prometteuse pour le secteur de l’énergie nucléaire : les boules de combustible en uranium recouvertes de graphite. Ces petites sphères, que certains comparent à des “gobstoppers radioactifs”, pourraient transformer la production d’énergie nucléaire aux États-Unis et rendre les réacteurs presque invulnérables aux accidents.
Le fonctionnement du combustible Triso
Ces boules de la taille d’un grain de pavot, nommées Triso, sont composées d’uranium légèrement enrichi et d’oxygène, soigneusement enveloppés dans une coque de graphite et de céramique. Bien que ce concept existe depuis les années 1960, sa mise en œuvre a été limitée par des coûts de production trop élevés qui ne répondaient pas aux normes imposées par la plupart des centrales nucléaires.
Une protection inédite contre la fusion
Les balles Triso sont conçues pour empêcher la fusion de l’uranium, même à des températures atteignant 3 200 degrés Fahrenheit. Ce seuil est bien supérieur aux températures maximales que maintiennent les réacteurs nucléaires conventionnels, qui oscillent généralement entre 1 000 et 2 000 degrés Fahrenheit, selon le magazine Wired.
Des réacteurs plus sûrs grâce à un nouveau design
Les réacteurs modernes, selon Paul Demkowicz, directeur des programmes de développement et de qualification des réacteurs à Idaho National Laboratory, sont conçus de manière à inhiber toute élévation excessive de la température. Il explique que ces nouvelles conceptions de réacteurs, associées à un combustible capable de résister à des températures extrêmes, permettent de créer des réacteurs quasiment inviolables.
Réduction des coûts et des risques
Les anciens réacteurs s’appuyaient sur des barres de contrôle, fabriquées à partir de matériaux comme l’argent et le bore, qui étaient très coûteuses. En inversant le processus et en enfermant l’uranium réactif dans une coque protectrice, les experts estiment que les coûts de production pourraient être réduits de façon significative. Joel Duling, président de la Nuclear Operations Group chez BWXT, a dévoilé que cette approche permettrait d’éviter la construction de grandes cuves de confinement, habituellement onéreuses.
Perspectives d’avenir pour les boules Triso
Les boules de Triso semblent avoir un bel avenir devant elles, avec plusieurs startups nucléaires déjà à leur avantage. L’année dernière, le département de l’Énergie a même engagé BWXT pour développer du combustible destiné à des réacteurs nucléaires imprimés en 3D.
Applications militaires et commerciales
Le ministère de la Défense envisage déjà d’intégrer le combustible Triso dans ses nouvelles conceptions, notamment pour des réacteurs modulaires et micro-réacteurs. De plus, X-energy utilise ces boules de Triso dans ses nouveaux réacteurs, appelés “power balls”, qui peuvent produire jusqu’à 75 mégawatts d’énergie.
Clay Sell de X-energy affirme que, « physiquement, il est impossible que le Triso fonde dans un réacteur ». Cela change complètement la dynamique de sécurité des réacteurs nucléaires.
FAQ
Qu’est-ce que le combustible Triso ?
Le combustible Triso est un type d’uranium légèrement enrichi, protégé par une coque de graphite et de céramique, conçu pour être résistant à la fusion.
Quels sont les avantages des réacteurs utilisant le combustible Triso ?
Ces réacteurs sont potentiellement plus sûrs, moins coûteux à construire et peuvent être plus compacts, ce qui permet de les intégrer dans de nouveaux designs modulaires.
Comment le combustible Triso pourrait-il changer la perception du nucléaire ?
En améliorant la sécurité et en réduisant les risques de fusion, le combustible Triso pourrait aider à changer l’opinion publique sur l’énergie nucléaire en la rendant plus attrayante et moins risquée.
Les boules Triso sont-elles déjà en utilisation commerciale ?
Oui, des entreprises comme BWXT et quelques startups commencent déjà à utiliser ces boules pour leurs réacteurs expérimentaux et commerciaux.
Quelles autres innovations sont attendues dans le domaine des réacteurs nucléaires ?
D’autres innovations incluent des réacteurs modulaires, des systèmes de refroidissement avancés et des méthodes d’impression 3D pour la fabrication de composants clés.
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