Travaux de développement et travaux étrangers
Fabrication des combustibles au plutonium pour les RNR

5.1 Objectifs nouveaux de recherche et développement

Les études et réflexions prospectives foisonnent, les concepts de réacteurs futurs sont jugés par rapport à quelques critères simples :

• durabilité (sustainability en anglais) ;

• économie ;

• sûreté ;

• environnement et déchets ;

• prolifération.

Les réacteurs à neutrons rapides, à l’aune de ces critères, disposent d’avantages certains :

• préservation des ressources en uranium ;

• fonctionnement à température élevée, donc rendements élevés ;

• relativement faible production d’actinides mineurs et surtout, aptitude à les brûler.

Les orientations de recherches consistent simultanément à maximiser les bénéfices ci-dessus, à rechercher les coûts minimaux et à accroître l’acceptation du public.

Les principales orientations sont les suivantes :

• réacteurs rapides refroidis au gaz, vus comme une évolution des HTR (réacteurs à haute température) ;

• réacteurs rapides refroidis par métal liquide, sodium, plomb ou eutectique plomb-bismuth ;

• pour les éléments combustibles :

  • combustibles oxydes,

  • particules de type HTR,

  • carbures,

  • nitrures,

  • ou encore, combustibles métalliques ;

• composites céramiques ou métal-céramique servant de support à des radionucléides à vie longue principalement actinides mineurs, que l’on souhaiterait incinérer.

En France, les irradiations expérimentales seront poursuivies dans le réacteur Phénix en vue de caractériser les matériaux de structure envisagés pour le futur, et de confirmer la faisabilité de cibles d’incinération d’actinides mineurs. Simultanément la technologie de fabrication de tels éléments fait l’objet d’études préliminaires, il faut en effet envisager de travailler en cellules blindées pour assurer une protection adéquate contre les rayonnements gamma (américium) et neutrons (curium) plus intenses de plus d’un ordre de grandeur que pour les combustibles usuels.