Réacteurs à hautes températures

Les réacteurs à eau pressurisée (REP) et les réacteurs EPR appelés à leur succéder ne permettent pas au nucléaire de s'introduire sur le créneau des petites et moyennes puissances couvert par les turbines à gaz ; ils répondent malaisément aux besoins d'énergie non électrique (chauffage urbain, dessalement, chaleur industrielle) ou combinée (électricité + chaleur) ; enfin ils ne sont pas adaptés à des pays dont les besoins en énergie sont limités et évolutifs, et dont le réseau électrique ne peut supporter des puissances unitaires élevées.

Ceci a amené à rechercher d'autres technologies de réacteurs, offrant un niveau de sûreté au moins équivalent à celui des REP modernes, mais atteignant la compétitivité économique pour des niveaux de puissance beaucoup moins élevés. C'est ce que devraient offrir les réacteurs à haute température (HTR) modulaires et à cycle direct vers 2010 (cf. note), avec des puissances de l'ordre de quelques centaines de MWe (Mégawatt électrique) (les REP modernes atteignent des puissances de l'ordre de 1 000 à 1 500 MWe).

Le concept modulaire permet en cas d'accident d'évacuer la chaleur uniquement par rayonnement thermique. Cela assure alors le maintien de la température au-dessous d'un seuil critique (1600°C), sans qu'il soit nécessaire d'adjoindre au réacteur des systèmes de refroidissement de secours, particulièrement coûteux à cause de la fiabilité et de la redondance exigées d'eux.

L'atout majeur des HTR est leur combustible exceptionnellement robuste, constitué de particules de 1 millimètre de diamètre composées d'un noyau fissile et de plusieurs couches d'enrobage qui retiennent les produits de fission jusqu'à au moins 1600°C. Par ailleurs, la conception des HTR, avec un modérateur (graphite) indépendant du réfrigérant (hélium), leur permet de brûler de façon très souple toute espèce de noyaux fissiles. Ce type de réacteur est en particulier un excellent brûleur de plutonium, détruisant environ 70% de la quantité introduite dans le cœur, et plus de 90% de ses isotopes fissiles. De ce point de vue, il est particulièrement efficace pour les actions de désarmement, pour incinérer le plutonium militaire.

Documents annexes (Quelques principes des HTR, Avancées technologiques, Atouts des HTR)

Sujets voisins : L'option nucléaire ? , Réacteurs de génération III, Réacteurs de génération IV, Réacteurs hybrides ou ADS