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Groupe Aval du Cycle et Energie Nucléaire


L’enjeu énergétique au niveau mondial et à l’échéance 2050 est considérable. En effet la consommation d’énergie augmentera dans les cinquante prochaines années d’un facteur 2 à 3. Il faut réaliser qu’au cours de ces cinquante années, la population mondiale utilisera plus d’énergie qu’il n’en a jamais été consommée dans toute l’histoire de l’humanité et paradoxalement il sera impératif de limiter la consommation des combustibles fossiles pour préserver l’environnement en contrôlant l’effet de réchauffement dû aux « gaz à effet de serre ».

L’énergie nucléaire, à l’instar des énergies éolienne, hydraulique et solaire, peut produire de l’électricité sans émission de dioxyde de carbone ni d’autres gaz à effet de serre. Loin d’être concurrentes, l’énergie nucléaire et les « nouvelles énergies renouvelables » doivent être étroitement associées pour pouvoir satisfaire les immenses besoins mondiaux en énergie propre et durable. Cependant l’énergie nucléaire est actuellement la seule option éprouvée, capable de générer les fortes quantités d’électricité requises à l’échelle mondiale.

Les recherches sur le cycle électronucléaire
  • Les principales questions évoquées dans les débats concernant le cycle électronucléaire sont les ressources en uranium qui s’appauvrissent et l’accumulation de déchets liés au cycle électronucléaire actuel. La loi du 30 décembre 1991 (loi Bataille) avait fait obligation aux organismes de recherche d’étudier des modes de gestion des déchets radioactifs qui accompagnent la production d’énergie nucléaire. La nouvelle loi (juin 2006) concernant la gestion durable des déchets radioactifs prolonge la démarche de la loi "Bataille" en précisant les dates auxquelles les différentes solutions pourront entrer en vigueur. Pour la séparation et la transmutation des éléments radioactifs à vie longue (axe 1), les études et recherches correspondantes devront être conduites avec celles menées sur les nouvelles générations de réacteurs nucléaires mentionnés par la loi de programme de juillet 2005 fixant les orientations de la politique énergétique ainsi que sur les réacteurs pilotés par accélérateurs dédiés à la transmutation des déchets. Cette loi indique clairement l’importance de discuter la question des déchets en relation avec les options nucléaires du futur. Il est demandé de disposer en 2012 d’une évaluation des perspectives industrielles de ces filières et de mettre en exploitation un prototype d’installation avant le 31 décembre 2020.
  • De nombreuses équipes du CNRS sont impliquées sur les aspects de l’incinération des déchets en utilisant des réacteurs sous-critiques pilotés par accélérateur (ADS-Accelerator Driven System) ainsi que sur la problématique d’un nucléaire n’épuisant pas les ressources et produisant moins de déchets. Une voie prometteuse retenue par le CNRS est la filière RSF- ^{232}Th/^{233}U (réacteur à sel fondu à base de thorium) qui, tout en produisant des déchets dont la radio toxicité est mille fois moins élevée que dans les réacteurs à eau pressurisée (REP) actuels, peut régénérer le combustible (il y a autant de noyaux fissiles ^{233}U consommés que de noyaux produits).
  • Dans les deux cas, transmutation des déchets ou nouvelle filière, les études reposent sur des simulations numériques très complexes dont la précision est limitée par celles des sections efficaces neutroniques expérimentales (capture et fission). Les insuffisances et les incohérences des bases de données apparaissent clairement dans le cas des isotopes majeurs, ^{233}Pa et ^{233}U de la filière Thorium moins bien connus que leurs équivalents de la filière actuelle(^{238}U/^{239}Pu). C’est également le cas des actinides mineurs (isotopes de l’Américium et du Curium) dont la transmutation par fission est actuellement envisagée. La nécessité d’améliorer les bases de données neutroniques est à l’origine d’un vaste effort international de mesures de sections efficaces induites par neutrons thermiques et rapides auquel participe le groupe ACEN (Aval du Cycle et Energie Nucléaire) du CENBG.

Aval du cycle et Energie Nucléaire