Bibliographie & annexes
Présentation
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RÉSUMÉ
Le combustible irradié en sortie des réacteurs nucléaires contient une grande quantité de plutonium. Cet article décrit les caractéristiques et les usages possibles de ce plutonium, notamment sous forme de MOX. Il tente d’apporter les éléments techniques associés aux différentes options et solutions stratégiques de la gestion du plutonium. Une comparaison des performances des différents procédés vient conclure cette présentation.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Bruno SICARD : Conseiller scientifique du Commissariat à l’énergie atomique(CEA / Direction de l’énergie nucléaire) à Saclay
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Alain ZAETTA : Chef du service de physique des réacteurs et du cycle au Commissariat à l’énergie atomique (CEA / Direction de l’énergie nucléaire) à Cadarache
INTRODUCTION
Au niveau mondial le combustible irradié déchargé annuellement des réacteurs nucléaires contient environ 70 tonnes de plutonium, soit l’équivalent de près de 150 Mtep (millions de tonnes équivalent pétrole), ce qui est supérieur à la production annuelle de pétrole du Koweit. Entre 1960 et 1970, les recherches sur le recyclage du plutonium dans les réacteurs à neutrons rapides sont stimulées par la crainte de voir les réserves en uranium s’amoindrir voire s’épuiser. Au début des années 1980, l’intérêt pour cette technologie est relancé, mais seul le monorecyclage du plutonium dans les réacteurs à eau légère est mis en œuvre. Au début des années 1990, deux événements sont venus modifier ce contexte avec, d’une part, l’opposition d’une partie de l’opinion publique à l’enfouissement des déchets nucléaires de haute activité et à vie longue ce qui à conduit en France à la loi de décembre 1991 définissant trois axes de recherche pour la gestion des déchets, d’autre part, la conséquence des accords de désarmement conclu entre la Russie et les États-Unis.
Les développements abordés dans cet article tenteront d’apporter les éléments techniques associés aux différentes options et solutions stratégiques de la gestion du plutonium.
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L’utilisation du Pu dans le monde
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8. Performances des concepts au niveau d’un parc électronucléaire
Pour appréhender les mérites respectifs des différents concepts d’assemblages, il faut les comparer à même service rendu. Pour ce faire, le tableau 10 suivant présente les caractéristiques de parcs électronucléaires d’une puissance installée de 60 GWe équilibrés en production du Pu. C’est-à-dire que la production de Pu d’une partie des réacteurs chargés en combustible UOX est compensée par la consommation des autres réacteurs chargés en combustible au Pu. Le bilan en Pu de ces parcs est donc nul.
Les trois concepts d’assemblages innovants permettant le multirecyclage en REP sont comparés entre eux, mais également à un parc de réacteurs REP 100 % UOX gérés en cycle ouvert et à deux parcs comportant des RNR. Ces deux parcs de RNR correspondent à :
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un parc composé uniquement de réacteurs de type EFR en configuration isogénératrice ;
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un parc à double composantes avec une partie composée par des réacteurs de type EFR dans leur version sous-génératrice, c’est-à-dire avec suppression des couvertures radiales et axiales, ce qui porte le GRG à – 0,20 d’où une consommation en Pu qui s’établit à environ – 20 kg / TWhe. L’autre composante du parc est constitué des réacteurs EPR 100 % UOX, dont la proportion est adaptée pour assurer un bilan d’ensemble nul en Pu au niveau du parc. Les proportions respectives s’établissent à 45 % REP UOX, 55 % EFR.
L’examen des données du tableau 10 amène aux commentaires suivants.
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De par leur niveau de consommation en Pu, les proportions de réacteurs...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Livret CEA - Les centrales nucléaires dans le monde. - Édition 2000, CEA Direction de la stratégie et de l’évaluation 91191 Gif-sur-Yvette cedex, ISSN – 1280 – 9039.
-
(2) - BUSSAC (J.), REUSS (P.) - Traité de neutronique. - Hermann ISBN 2 7056 6011 9.
-
(3) - Accelerator-driven systems (ADS) and Fast Reactors (FR) in advanced nuclear fuel cycles – A comparative study. - OCDE/AEN. La Seine Saint Germain, Issy-les-Moulineaux, 350 p. (2002).
-
(4) - Ouvrage collectif - Les déchets nucléaires. - Les éditions de physique, SFP – ISBN 286883-301-2 (1997).
-
(5) - HESKETH (K.), DELPECH (M.), SARTORI (E.) - The physics of plutonium fuels. - A review of organisation for Economic cooperation and development/Nuclear energy agency activites Nuclear Technology, volume 131, sept. 2000.
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(6) - ANIEL...
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