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B) L'amplificateur d'énergie (EA) de Carlo Rubbia

Je ne m'étendrai pas sur ce projet, auquel j'ai consacré un rapport, mais je crois utile d'en rappeler quelques caractéristiques.

Le concept est basé sur l'alimentation par une source extérieure de neutrons d'un milieu (réacteur) sous-critique, c'est-à-dire qui n'entretient pas naturellement la réaction de fission en chaîne. La source extérieure de neutrons est fournie par une réaction de "spallation" sur une cible, dans laquelle des noyaux lourds (de plomb, par exemple) se désintègrent sous l'impact de particules (protons, par exemple) portées à très haute énergie (~ 1 GeV) par un accélérateur.

Le terme d'Amplificateur d'Energie illustre le fait que l'énergie produite par fission nucléaire dans ce système excède l'énergie nécessaire pour alimenter l'accélérateur. Pour que cette amplification soit notable, il faut que le milieu fissile soit proche de la criticité. Ce milieu peut être constitué d'isotopes fissiles d'uranium 235, uranium 233 ou plutonium mélangés à des isotopes fertiles d'uranium 238 ou thorium 232.

Dans le concept proposé par le Pr. Rubbia, le faisceau de protons est fourni par un cyclotron à trois étages, choisi pour sa fiabilité et sa simplicité.

Le combustible du réacteur est un oxyde mixte de thorium et d'uranium, le réacteur étant un réacteur à neutrons rapides (RNR) qui permet d'obtenir un spectre en énergie des neutrons élevé, et en conséquence des taux de fission élevés. La configuration du coeur est celle classique d'un RNR, avec une région fissile entourée d'une région fertile en oxyde de thorium et des aiguilles de combustible gainées d'acier et placées dans des assemblages hexagonaux. Le contrôle du coeur est assuré dans ce concept par le courant de l'accélérateur, et ne fait donc pas appel à des barres de commande, ce qui est une simplification importante par rapport aux REP.

Le taux de combustion prévu est de 100 Gwj/t et la durée d'un cycle de fonctionnement est évaluée à cinq ans sans rechargement intermédiaire, les estimations de l'équipe du Pr. Rubbia faisant apparaître une compensation de l'empoisonnement du coeur par la production d'U 233. Il est prévu qu'en fin de cycle, les actinides produits seront rechargés de façon à réduire la production de déchets.

Selon le Pr. Rubbia, le domaine d'application de l'EA est double : la production d'énergie et l'élimination des déchets. Les principaux avantages, qu'il met par ailleurs en avant, pourraient être les suivants :

· la sous-criticité de la partie proprement nucléaire élimine tout risque d'accident de criticité tel que celui de Tchernobyl ;

· l'utilisation comme matière fertile du thorium 232 au lieu de l'uranium 238 ne produit par capture pratiquement pas de plutonium ni, a fortiori, de transplutoniens (américium, corium) ;

· un excès de neutrons rapides dans le coeur du réacteur rend celui-ci particulièrement efficace pour détruire, par transmutation, des déchets radioactifs à vie longue ; c'est-à-dire que nous pourrions transformer les éléments en d'autres qui ne sont pas radioactifs ;

· l'évacuation de la chaleur produite pourrait s'effectuer par convection naturelle, et serait par conséquent moins tributaire de la bonne marche d'organes actifs, comme les pompes.

En effet, j'ai désormais acquis la conviction que la véritable maîtrise des déchets radioactifs ne pourra provenir que de ruptures scientifiques et technologiques profondes. En ce sens, je rejoins parfaitement les perspectives tracées par l'équipe Rubbia : la filière doit former un tout, dont l'utilité n'est réelle que si elle est pleinement optimisée.

De mes nombreux entretiens, j'ai retenu l'impression que la mise au point de l'accélérateur de haute intensité (1 à 10 mA) semblait être faisable relativement vite, d'ici à quelques années. Tout dépend, bien entendu, des moyens que l'on est disposé à engager. Cet accélérateur peut bien sûr servir à piloter un Amplificateur d'Energie ; il peut aussi servir à la mise au point d'une source puissante de neutrons de spallation.

Je crois aujourd'hui que l'EA verra le jour comme incinérateur de déchets plus que comme producteur d'électricité.

Il est vrai que les potentialités spécifiques de l'EA pour détruire par transmutation les déchets nucléaires (actinides mineurs et produits de fission) à vie longue provenant des réacteurs "classiques" méritent une évaluation approfondie.

Cet aspect doit être examiné dans le cadre des études menées par le CEA en réponse à la loi du 30 décembre 1991 et en préparation du débat parlementaire de 2006. Le CEA, EDF ainsi que le CNRS participent à cette évaluation dans le cadre du Groupement de Recherches GEDEON.

A ce jour, peu de positions ont été officiellement prises à l'étranger sur l'EA. L'évaluation la plus intéressante a été le fruit du Comité Technique et Scientifique de l'Euratom (STC), sur demande de la DG XII de la Commission européenne. Mais j'ai également appris que les chercheurs américains de Los Alamos étudiaient la question.

Globalement, cette évaluation est conforme à l'analyse ci-dessus, en particulier sur la capacité de ce concept à devenir un concurrent des réacteurs classiques et sur les aspects sûreté (notamment le recours aux systèmes passifs). Les membres du STC retiennent également comme potentiellement intéressante la capacité que l'EA aurait de détruire par transmutation les déchets nucléaires et préconisent que la Commission retienne ce thème d'étude dans le cinquième PCRD.

J'ai eu la satisfaction de noter l'impact positif du Rapport publié par l'OPECST, qui a aiguisé la curiosité des milieux politiques et scientifiques pour l'EA.

Dans une interview accordée au journal Sud-Ouest le 5 mai dernier, Carlo Rubbia soulignait que : " L'idée c'est de faire quelque chose de convaincant pour 2007. Un prototype industriel qui démontrerait que c'est économiquement et techniquement possible, comme nous avons montré que c'est possible en laboratoire. Il devrait avoir 100 mégawatts de puissance, il " boufferait " de 30 à 40 kilos de plutonium par an, alors qu'un réacteur ordinaire en produit 200... On a calculé que cinq machines pourraient détruire toute la production française de déchets. Si ça marche, on ne pourra pas s'en passer. C'est la question et c'est pour cela qu'il faut essayer à l'échelle industrielle. Pour 100 MW, on parle d'un milliard de francs, ce n'est pas cher : pensons que la production de déchets d'un réacteur coûte 6 milliards de francs à stocker. Les 52 réacteurs français représentent 312 milliards ! Cela fait beaucoup d'argent pour construire cinq machines ! Nous en sommes loin et elles sont plus sûres. "

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