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RÉSUMÉ
Au début du développement de l'énergie nucléaire, de nombreux types de réacteurs ont été envisagés. Parmi eux, les réacteurs à haute température, connus sous le sigle HTR (High Temperature Reactors)ont le cœur réfractaire et utilisent un gaz inerte comme caloporteur, ce qui permet d’accéder à des niveaux de température très élevés. De tels niveaux offrent des possibilités de rendement intéressant, avec des applications dans des secteurs intéressés par ces niveaux de température.
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Daniel BASTIEN : Ingénieur du Conservatoire National des Arts et Métiers (CNAM) - Ancien Coordonnateur pour la Filière des Réacteurs à Gaz au Commissariat à l’Énergie Atomique (CEA)
INTRODUCTION
La production d’électricité par la voie nucléaire a été marquée, au début de son développement dans les années 1950, par un foisonnement d’idées visant à améliorer les caractéristiques physiques ou les performances des réacteurs. L’association des trois composantes principales du cœur, à savoir le combustible (nature, enrichissement), le modérateur (liquide, solide ou inexistant) et le fluide de refroidissement (caloporteur liquide ou gazeux), permet en effet de multiples solutions dont certaines présentent des caractéristiques tout à fait particulières. C’est le cas des réacteurs à haute température, connus sous le sigle HTR (High Temperature Reactors), dont le cœur réfractaire et le gaz inerte utilisé comme caloporteur permettent d’accéder à des niveaux de température très élevés.
En application électrogène, ces niveaux de température conduisent à des rendements intéressants en cycle vapeur et permettent même un fonctionnement en cycle direct (turbine à gaz, § 5.3). En application calogène, les secteurs d’activité nécessitant des hautes températures peuvent être intéressés par ce type de réacteur.
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3. Projets industriels
3.1 Réacteurs de grande taille
Dans les années 1970, les projets HTR étudiés concernaient des réacteurs de 500 à 1 200 MW de puissance électrique et en particulier, aux États-Unis, General Atomic avait reçu plusieurs commandes de réacteurs de 1 160 MW de puissance électrique. Les difficultés de démarrage de Fort St-Vrain et la situation difficile du nucléaire aux États-Unis eurent cependant raison de ces espoirs commerciaux et toutes les commandes furent ensuite annulées.
En Allemagne, il existait un projet de 500 MW de puissance électrique mais là aussi, et bien que la filière HTR soit considérée outre-Rhin comme une filière nationale, aucune réalisation commerciale n’est venue poursuivre l’expérience du THTR 300.
HAUT DE PAGE3.2 Réacteurs modulaires
Lorsqu’en 1984 les États-Unis reprirent à leur compte l’idée du HTR modulaire née en Allemagne en 1981, il s’agissait de reconquérir une opinion publique américaine, traumatisée par l’accident de Three Miles Island, survenu en 1979, et devenue antinucléaire dans le pays le plus nucléarisé du monde. Il s’agissait aussi de rassurer les investisseurs, qui n’avaient rien engagé depuis 1977, avec un projet présentant le moins d’aléas possibles au niveau de la construction et dont le calendrier pouvait être bien maîtrisé par des fabrications réalisées essentiellement en usine. Enfin, il fallait proposer aux compagnies d’électricité, dont l’importance n’a aucune commune mesure avec EDF en France, un outil économique adapté à leurs besoins et qui soit fiable et sûr.
C’est sur cet aspect sûreté que l’accent a été mis pour concevoir le HTR modulaire qui doit son nom à la possibilité qu’il offre de constituer une centrale avec un nombre de modules adapté aux besoins du moment. Quatre modules placés côte à côte constituent une centrale standard.
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Après quelques variantes d’organisation, tous les projets actuels de HTR modulaires proposent...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Behaviour of gaz cooled reactor fuel under accident conditions. - AIEA IWGGCR/25 OAKRIDGE 5-8 nov. 1990.
-
(2) - MOREAU (C.), GRENECHE (D.) - Le combustible des réacteurs HTR. Fabrication et cycles de mise en œuvre. - CEA/DMG 14-89 DEMT 89/76 1er mars 1976.
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(3) - Tenth meeting of the international working group on gaz cooled reactors. - AIEA TC 389.32. Vienne 30 sept. au 2 oct. 1991.
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(4) - Gas cooled reactor design and safety. - Technical reports series no 312 AIEA (1990).
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(5) - Draft preapplication safety evaluation report for the modular high temperature gas cooled reactor. - USNRC NUREG 1338, mars 1989.
-
(6) - Containment study for MHTGR. - DOE-HTGR – 88311 nov. 1989.
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