Présentation
RÉSUMÉ
Cet article est consacré aux diverses filières nucléaires et aux thèmes dominant l’actualité et l’avenir proche. Sont passées en revue : les filières éprouvées du parc actuel, dominé par les REL ; les filières démontrées mais en attente, dont les RNR à métaux liquides ; le MSR ; la voie des SMR. La régénération des noyaux fissiles est analysée en termes de physique du cœur (paramètre h) et en termes de conséquences, bouleversant l’espérance de vie du nucléaire de fission. L’évaluation de l’économie du nucléaire est examinée, du nucléaire historique jusqu’à l’horizon 2050, avec l’élargissement à l’évaluation des mix énergétiques conduisant à prendre en compte l’intermittence et son prix.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleAuteur(s)
-
Jean-Baptiste THOMAS : Ingénieur ECP – retraité du CEA - Enseignant à l’INSTN, Saclay, France
INTRODUCTION
Après avoir examiné dans le précédent article la structure des réacteurs nucléaires et de leur combustible, le couplage fort entre chaudières et cycle du combustible, la perspective de régénération des noyaux fissiles, ainsi que les principales contraintes pesant sur le nucléaire de fission, le présent article est consacré aux filières nucléaires et aux thèmes dominant l’actualité et l’avenir proche. Il comporte :
-
une brève revue : des filières éprouvées, des filières démontrées mais non déployées, des filières à l’étude ; de la voie SMR ; des progrès mutualisables transverses aux filières ;
-
l’analyse de la régénération des noyaux fissiles qui permet d’accéder, depuis l’économie de la ressource rare du seul isotope 235U à celle de la totalité des éléments uranium et thorium ; la discussion des conséquences du renouvellement autocatalytique des noyaux fissiles, bouleversant les ordres de grandeur en espérance de vie de l’énergie de fission ;
-
l’étude de la relation entre le spectre en cœur et les contraintes imposées au bilan neutronique par la régénération, sur la base des valeurs du paramètre clé η en fonction de l’isotope fissile considéré et de l’énergie du neutron incident ;
-
le rappel des principales évaluations économiques du nucléaire électrogène depuis le nucléaire historique jusqu’aux projections à l’horizon 2050 ; la montée vers l’évaluation intégrale des mix énergétiques : l’intermittence et son prix ; l’examen du problème de la valeur du plutonium ;
-
enfin, pour le concepteur, dans un nucléaire en mutation, la périlleuse contrainte/opportunité : « à nouveau contexte, nouveau cahier des charges initial ».
Cet article sera suivi d’un troisième article traitant des modélisations simplifiées consacrées à l’analyse stratégique des options de conception, de la place de l’innovation radicale, des systèmes énergétiques du continuum de l’énergie nucléaire associant fission, fusion et particules chargées accélérées.
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
MOTS-CLÉS
filières de réacteurs nucléaires Génération IV surgénération flexibilité du parc nucléaire intermittence SMR
DOI (Digital Object Identifier)
Présentation
Évaluation économique de l’énergie nucléaireArticle inclus dans l'offre
"Génie nucléaire"
(172 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
1. Filières nucléaires
1.1 Une brève revue des filières éprouvées : les réacteurs à eau légère/ordinaire (REL/REO) ; les CANDU ; les AGR ; les RBMK
Ne sont considérées ci-après que les filières qui connaissent une continuité (éventuellement rompue à un moment donné mais pas définitivement) et qui sont représentées en Génération II, soit commercialement, soit à titre de démonstration préalable à une possible résurgence en Génération III, ou en Génération IV, probablement en tant que SMR/AMR.
HAUT DE PAGE1.1.1 Les réacteurs à eau légère/ordinaire (REL) : pressurisés (REP) et bouillants (REB)
1.1.1.1 Un effet de sélection naturelle sur un marché très particulier ; effets de dualité
Les REL ont triomphé par le choix du « marché » et de la sélection « naturelle », une fois assuré l’enrichissement compétitif de l’uranium qui a permis à la fois :
-
d’adopter l’eau ordinaire comme caloporteur et modérateur malgré le niveau de capture plus élevé ;
-
de choisir un combustible oxyde, dans des gaines métalliques en zircaloy et même en acier ;
-
et d’augmenter le taux de combustion au rejet.
Les REP – et indirectement les REB qui furent considérés comme les héritiers « allégés » de la propulsion nucléaire navale – ont bénéficié du formidable retour d’expérience de cette première application pour laquelle leur compacité a été déterminante. Enfin, le choix de l’eau ordinaire permet de copier et de concurrencer, en ce qui concerne le système de conversion d’énergie eau-vapeur, les centrales thermiques à combustible fossile contemporaines. Cet effet de dualité industrielle a facilité la nucléarisation des REL. Par contraste,...
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Filières nucléaires
Article inclus dans l'offre
"Génie nucléaire"
(172 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - NAUDET (R.) - OKLO : des réacteurs nucléaires fossiles : étude physique. - Préface de Jules Horowitz – collection CEA – Série Synthèses – Eyrolles (1991).
-
(2) - HARMS (A.A.), HEINDLER (M.) - Nuclear Energy Synergetics – An introduction to conceptual models of integrated nuclear energy systems. - Plenum Press (1982).
-
(3) - SERBER (R.) - Los Alamos Primer – The first Lectures on How to Build an Atomic Bomb. - University of California Press (1992).
-
(4) - ANDRA - * - Dossier Argile.
-
(5) - Ça m’intéresse, - 15 mars 2022.
-
(6) - THOMAS (J.-B.) - Nuclear power plant types and the management of plutonium and minor actinides, in search of fuel cycle flexibility. - C.R....
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Article inclus dans l'offre
"Génie nucléaire"
(172 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.