Réacteurs nucléaires au thorium dans le monde
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Les réacteurs nucléaires au thorium désignent une famille de concepts de réacteurs utilisant le thorium-232 comme matière fertile, capable d’être transformée en uranium-233 fissile. Ces technologies, étudiées depuis les débuts de l’énergie nucléaire civile, font l’objet d’un regain d’intérêt au XXIe siècle dans le cadre de la recherche sur des systèmes nucléaires plus durables, sûrs et économes en ressources.
Les centrales au thorium constituent une option à long terme dans le mix énergétique nucléaire, dont lr déploiement dépend de progrès technologiques significatifs qui restent à accomplir, et de choix politiques et économiques.
Le thorium-232 n’est pas fissile, mais fertile : il absorbe un neutron pour se transformer en uranium-233, un isotope fissile. Le cycle thorium repose donc sur une phase initiale nécessitant un apport de matière fissile (uranium-235 ou plutonium), suivie d’un fonctionnement en régime partiellement autosuffisant.
Parmi les concepts de réacteurs associés, les plus étudiés sont :
- les réacteurs à sels fondus (MSR), souvent considérés comme les plus adaptés au cycle thorium ;
- les réacteurs à eau lourde ou à haute température utilisant des combustibles solides enrichis en thorium ;
- les réacteurs rapides intégrant du thorium dans des cycles hybrides.
Avantages potentiels
Les réacteurs au thorium présentent plusieurs avantages théoriques : très faible radioactivité ; abondance du thorium dans la croûte terrestre, trois à quatre fois davantage que l'uranium ; risques d'accident nucléaire et production de déchets à longue durée de vie très fortement réduits ; meilleure efficacité d’utilisation de l'uranium 233.
Limites et défis
Malgré ces avantages, plusieurs obstacles freinent le déploiement de ces réacteurs. Outre les coûts de développement élevés, et l'incertitude réglementaire, le principal défit est la complexité du cycle thorium-uranium-233, avec la nécessité d'isoler le protactinium intermédiaire par un retraitement en ligne.
Du fait que le thorium n'est pas ficile, une autre difficulté est la nécesité de lancer la réaction avec un matériau ficile, comme uranium 235 ou plutonium, jusqu'à ce que la surgénération du thorium en uranium 233 soit suffisante.
Perspectives
À l’échelle mondiale, les réacteurs au thorium restent au stade expérimental ou préindustriel. La Chine apparaît comme le principal acteur en matière de prototypes opérationnels, tandis que d’autres pays poursuivent des recherches ou des développements conceptuels.