Améliorations possibles pour faciliter l’utilisation du Pu dans les REL
Gestion du plutonium civil

Les limitations physiques du recyclage du Pu dans les REL standards sont dues aux conséquences du durcissement du spectre neutronique.

Ainsi, comme on l’a vu, dans les réacteurs REP 900 CPY, certaines adaptations ont été nécessaires pour accepter des cœurs chargés à 30 % en MOX.

Pour le réacteur EPR (European Pressurized Reactor ), ces moyens de renforcement du système de contrôle sont inclus dès la conception, permettant un chargement partiel de 50 % d’assemblages MOX .

Certaines options du système EPR sont également à l’étude pour permettre un chargement à hauteur de 100 % en MOX.

La figure 7 représente les taux de combustion moyen du lot déchargé en fonction de la teneur Pu dans un cœur EPR 100 % MOX.

Ces résultats sont donnés pour deux qualités de Pu :

• Pu V1 : il s’agit du Pu moyen probablement disponible en France aux alentours de 2015 ;

• Pu V3 : il s’agit d’un Pu caractéristique de celui obtenu après un nombre important de recyclages en REP. On peut la considérer comme représentative d’un Pu d’équilibre vis-à-vis du recyclage MOX en REP, ce qui explique que la proportion d’isotopes fissiles soit si faible (< 50 %).

Leurs compositions isotopiques, à 2 ans de vieillissement après retraitement, sont indiquées dans le tableau 8.

Ainsi si moyennant des systèmes de contrôle adaptés la faisabilité d’un cœur EPR 100 % MOX avec du Pu de qualité V1 est tout à fait envisageable, il n’en est pas de même d’un cœur EPR 100 % MOX avec un Pu de qualité V3.

Les teneurs Pu nécessaires deviennent en effet supérieures aux limites imposées, en particulier vis-à-vis de l’effet en réactivité que pourrait avoir une perte du modérateur.

Si on limite la teneur Pu à 12 %, valeur maximale généralement admise pour un cœur 100 % MOX, alors le taux de combustion moyen atteint n’est que de l’ordre de 30 GWj/ t, ce qui est totalement rédhibitoire par rapport aux exigences économiques.

C’est...