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Des scientifiques impriment un cœur nucléaire en 3D !

Crédits : capture YouTube / Oak Ridge National Laboratory

Afin de rajeunir l’industrie du nucléaire, des chercheurs étasuniens ont mis au point un nouveau prototype de réacteur nucléaire. Or, le fait est que celui-ci est issu de l’impression 3D. Assistons-nous ici à une révolution en matière de nucléaire ?

Un prototype innovant

Il est vrai qu’en matière de nucléaire, la moindre erreur peut se transformer en véritable désastre, comme en témoigne Tchernobyl (1986) et Fukushima (2010). De fait, les innovations ne sont pas légion puisque les scientifiques désirent prendre le moins de risques possible.

Et pourtant, les chercheurs du laboratoire national d’Oak Ridge (États-Unis) travaillent au rajeunissement de l’industrie du nucléaire. Ceux-ci ont récemment dévoilé un prototype de réacteur dont le cœur est issu de l’impression 3D. Or, ce réacteur est fait de carbure de silicium, un minéral essentiellement artificiel d’une très grande dureté, si bien qu’il est impossible à faire fondre. Ceci est d’autant plus intéressant en termes d’économie puisque le prototype en question doit fonctionner à une température avoisinant les 650 °C ! 

« L’objectif est de changer fondamentalement notre façon de faire du nucléaire » expliquent les chercheurs du programme Transformational Challenge Reactor du laboratoire national d’Oak Ridge.

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Crédits : capture YouTube / Oak Ridge National Laboratory

De meilleures performances

Le prototype n’est autre qu’un cylindre contenant de l’uranium ainsi que les composants qui permettent la fission et la production d’énergie nucléaire. Malgré ses dimensions réduites (40 cm de haut), ce prototype devrait pouvoir produire jusqu’à 3 mégawatts d’énergie d’ici 2023 et ainsi subvenir aux besoins en énergie d’un millier de foyers. Autrement dit, le prototype devance les réacteurs traditionnels en termes d’efficacité. Outre la géométrie et le matériau utilisé, le principe reste le même au niveau de la technologie. Toutefois, le réacteur est refroidi à l’hélium alors qu’habituellement, il est question d’un refroidissement à l’eau.

En ce qui concerne l’impression 3D, l’intérêt est d’obtenir un réseau de canaux de refroidissement complexe dont la forme n’était pas possible auparavant. Il s’agit également de pouvoir placer des capteurs à l’intérieur du réacteur. Ceci pourrait permettre de surveiller de manière beaucoup plus efficace la santé du dispositif. Jusqu’à présent, les capteurs se trouvaient seulement à l’extérieur des réacteurs.

Enfin, en ce qui concerne ce projet, on en sait peu au niveau du traitement des déchets. Or, les déchets nucléaires représentent un problème important, pour lequel nous n’avons pas encore trouvé de solution de recyclage. Par ailleurs, les méthodes de stockage ont récemment fait la une. En février 2020, des chercheurs ont en effet estimé que l’enfouissement de ces déchets sous terre n’était pas une solution fiable, notamment en raison des effets du temps et de l’environnement sur les contenants.