A propos des mini-réacteurs nucléaires ou SMR

A Belfort le 12 février 2022 Emmanuel Macron a annoncé la relance de la politique nucléaire et la construction de six nouveaux réacteurs de type EPR2, ainsi que le développement de programmes de petits réacteurs modulaires (SMR) et de réacteurs innovants (AMR).Le Conseil de la Politique Nucléaire (CPN) de janvier 2023 a acté l’accélération de ces travaux, à la fois sur le projet NuWARD développé par EDF, mais aussi par le soutien aux projets en développement de petits réacteurs nucléaires avancés afin de pouvoir disposer d’au moins une tête de série dans les années 2030.
Depuis la centrale à charbon de Cordemais et la région Pays de Loire se sont mis sur la ligne de départ pour obtenir leur petit réacteur nucléaire Naaera. C’est si mignon !

Quesako ?

Les sondes spatiales possèdent des générateurs thermiques à radio-isotopes qui se désintègrent naturellement (GTR) et ne possèdent pas de pièces mobiles (pas d’usure) mais où la dispersion éventuelle de matière radioactive se ferait dans l’espace intersidéral.
Les sous marins nucléaires ainsi que les porte-avions et les brise-glace sont propulsés avec un petit réacteur nucléaire à eau pressurisée, variant d’un modèle qui remonte à 1957 (sous-marin d’Eisenhower). Ils utilisent l’énergie dégagée par les réactions en chaîne induite par la désintégration de noyaux d’uranium 235 .
Les SMR (small modular reactor) de par leur puissance comprise entre 20 et 300 MWh seraient
« plus simples, petits, bon marché, légers, rapidement construits, très flexibles dans leurs objectifs, constitués d’éléments modulaires et bien sûr en cours d’étude avancée. » (Harry Bernas)

En fait, il n’en existerait qu’un seul en fonctionnement en Russie.
En effet les différents modèles sont à l’état de prototype « sur papier ».
Les laboratoires redoublent d’ingéniosité pour proposer aux industriels celui qui sera le plus facile et le moins coûteux à construire .Mais il faudra aussi mettre en place toute la structure industrielle spécifique qui ne sera rentable qu’avec la construction d’environ 2000 réacteurs par an.
Or la filière industrielle du nucléaire est l’une des seules où le coût de production baisse peu en fonction de l’augmentation du nombre d’unité produite. Pour les baisser il faut mondialiser la fabrication. (Fabrication franco-française ?) C’est dangereux dans le cas de cette filière.

Comment fonctionneront ils ?
« On a inventé aucun nouveau nucléaire en 70 ans » Harry Bernas

Certains prototypes utiliseraient comme combustible l’uranium 238 enrichi en U 235.
– Le modèle de la compagnie américaine Nuscale aurait une charge 20 fois plus petite qu’une centrale classique pour une puissance thermique de 200 MWatt avec deux ans d’autonomie. Il tiendrait dans un cylindre de 23 m de hauteur et de 2,8 m de diamètre. La circulation de l’eau ne nécessiterait pas de pompe. D’un poids de 700 t il serait facilement transportable en trois partie.

– le modèle Newcleo développé par une start-up italienne aurait un réacteur à neutrons rapides refroidi au plomb et serait construit d’ici 3 à 4 ans.

– Le modèle français de Naaera développe un micro-réacteur à sels fondus à 700°C et à neutrons rapides utilisant des combustibles déjà irradiés qui seraient ainsi recyclés et diminueraient la quantité de déchets (modèle du surgénérateur).Il aurait la taille d’une machine à laver.
Il pourrait être utiliser pour produire de la chaleur pour les sites industriels très gros consommateurs d’énergie.

– Le projet Nuward sur la base d’un réacteur à eau pressurisée, porté par un consortium réunissant EDF, le CEA, TechnicAtome et Naval group serait financé par l’État ainsi que le projet de Naaera.

Nucleo et Naaera ont déjà répondu à l’appel à projets de l’État doté d’environ 500 millions d’euros.

Les inconvénients
Plus petit donc plus sûr ? Ce n’est pas certain.

La masse critique de combustible radioactif étant plus faible que dans un réacteur classique il faut l’enrichir en U 235 ou Pu 239 pour obtenir un flux de neutrons important dans un volume beaucoup plus petit . Or il faut contenir ce flux de neutrons pour contrôler la réaction.
C’est le défaut de conception des réacteurs type EPR qui les expose au risque de fusion du cœur (LOCA loss of coolant accident)
Ce flux va irradier des parties extérieures au cœur et ainsi augmenter la quantité de déchets radioactifs .

La multiplication du nombre de sites qui devront être surveillés augmente le risque d’attaques et de dissémination de matières extrêmement dangereuses comme le plutonium.
La surveillance des sites sera coûteuse.

Vu les délais de mise en œuvre des prototypes et de la structure industrielle, les SMR n’auront pas d’impact sur la transition climatique. Il nous reste une dizaine d’années pour réduire de moitié les émissions de gaz à effet de serre.

La désindustrialisation de la France a entraîné une perte significative des compétences dans toutes les industries en relation avec le nucléaire. 2,5 milliards d’euros seront mobilisés pour former
100 000 professionnels du nucléaire en dix ans. C’est un sacré défi.

« Depuis 20 ans aucun des grands projets nucléaires ne s’est déroulé comme prévu » Bernard Doroszczuk président de l’ASN

Réf :
Harry Bernas : Physicien spécialiste des nanosciences -ancien directeur du Centre de Sciences CNRS Université Paris Saclay « Les merveilleux nuages - Que faire du nucléaire ? »
Pour la Science hors série n°121 : « Quelles énergies pour demain »
Antoine Bonduelle : Conférencier, membre du réseau Action Climat Dieppe 28 juillet 2023

Claudine