En cette soirée hivernale dans l’est de l’Idaho, un camion semi-remorque quitte l’autoroute désertique pour se diriger vers le complexe Matériaux et combustibles du Département de l’énergie. À son bord, un conteneur gris, banal en apparence, mais renforcé pour transporter une cargaison précieuse et radioactive. Ce retour marque une étape significative pour l’Idaho National Laboratory (INL), qui après vingt ans sans activité dans ce domaine, reprend l’examen de combustibles nucléaires de nouvelle génération.
Les experts s’accordent à dire que le maintien de la flotte actuelle de réacteurs nucléaires est essentiel pour limiter les impacts majeurs du changement climatique et atteindre les objectifs de zéro émission nette d’ici 2050. En effet, les 93 réacteurs nucléaires en fonctionnement aux États-Unis fournissent environ 50% de l’électricité sans carbone du pays.
Pour assurer un fonctionnement sûr et efficace des réacteurs actuels et préparer l’arrivée des réacteurs avancés, des chercheurs issus de l’industrie, des universités et des laboratoires nationaux ont développé de nouveaux combustibles nucléaires plus durables et résistants aux accidents.
Des combustibles innovants sous examen
La technologie des barres de combustible pourrait économiser des millions de dollars par an aux consommateurs d’électricité tout en augmentant la résilience des centrales nucléaires en cas d’accident. Avant de pouvoir être déployée, elle doit être soumise à des années d’examens et d’expériences pour prouver sa performance et sa sécurité.
L’INL a récemment reçu un envoi de 25 prototypes de barres de combustible irradiées dans le cœur d’une centrale nucléaire commerciale, développées par Westinghouse Electric Company avec l’assistance technique de plusieurs laboratoires nationaux, dont l’INL.
Un combustible tolérant aux accidents et à haut rendement
Les combustibles tolérants aux accidents offrent une meilleure performance de sécurité pendant les opérations normales, les pics de puissance et les scénarios d’accidents postulés. Les combustibles à haut rendement utilisent des matériaux avancés qui pourraient augmenter la production d’électricité des centrales existantes et prolonger les cycles d’exploitation, résultant en une utilisation plus efficace des ressources en uranium.
Les chercheurs de l’INL soumettront les barres de combustible à une série de tests pour analyser leurs caractéristiques physiques et chimiques, comprendre leur comportement en conditions d’accident et déterminer leur comportement lors du stockage et du recyclage. Ces examens et expériences auront des objectifs techniques spécifiques, car les combustibles reposent sur des technologies légèrement différentes.
Les recherches permises par cet envoi commercial renforceront le leadership de l’INL dans un large éventail de programmes de recherche, de développement et de démonstration en énergie nucléaire. Ces travaux sont importants non seulement pour l’NRC et les sponsors domestiques de l’INL, y compris le DOE’s Office of Nuclear Energy, mais aussi pour les partenaires internationaux, y compris les organismes de réglementation au Japon et en Europe occidentale.
Légende illustration : Le combustible commercial est arrivé par camion et a été transféré à l’installation d’examen des combustibles chauds de l’INL pour que les opérateurs procèdent à des examens. Credit: Idaho National Laboratory
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