Rosatom crée un nouveau laboratoire pour tester la technologie de retraitement du combustible nucléaire usé des réacteurs à sels fondus

fr.wedoany.com Rapport : La première usine de l'Institut du radium Khlopin, relevant du département scientifique de la société d'État russe Rosatom, achève la construction d'un nouveau laboratoire qui sera spécialement dédié aux essais des technologies de traitement et de retraitement du combustible nucléaire usé (SNF) des réacteurs à sels fondus (JSR/MSR). Lors de la première phase d'essais de l'installation, il est prévu de synthétiser des compositions de combustible simulées à base de fluorure de lithium et de fluorure de béryllium, en y ajoutant des simulacres de produits de fission et de plutonium ; la technologie sera ensuite validée sur maquette, puis mise en œuvre réelle sur la base du réacteur de recherche à sels fondus (IZHSR) construit à Tereznogorsk. Les travaux de construction, d'installation et de mise en service correspondants devraient être achevés d'ici fin 2026, afin d'être prêts pour les premières recherches.

Oleg Volkov, directeur général par intérim de l'Institut du radium Khlopin, indique que l'institut mène actuellement les travaux de construction du laboratoire et de mise en service des équipements. Selon le programme de recherche, la technologie développée sera testée en 2027. Si la validation en exploitation est couronnée de succès, elle constituera une condition préalable à l'établissement des technologies de base de traitement et de retraitement du combustible nucléaire usé pour les réacteurs à sels fondus de niveau industriel.

Le réacteur à sels fondus est un élément important du concept de cycle du combustible nucléaire fermé (FC NFC). Son rôle principal consiste à incinérer (transmuter) les actinides mineurs, améliorant ainsi la sûreté environnementale de l'énergie nucléaire nationale russe. La technologie envisagée de retraitement du combustible usé repose sur l'extraction réductrice pyrochimique/liquide-métal en continu des matières nucléaires et des poisons neutroniques (produits de fission) à partir de la composition de combustible, suivie d'une réextraction des matières nucléaires dans le sel combustible en vue de leur réutilisation dans le réacteur.

Ilya Skrigan, directeur du laboratoire des technologies et procédés de solidification des déchets radioactifs de l'Institut du radium Khlopin, souligne que l'étape principale du procédé consiste à mélanger deux bains fondus — le sel combustible et le bismuth lithié — dans des conditions hydrauliques intenses. Au cours de ce processus, le lithium passe dans le sel combustible, tandis que les poisons neutroniques extraits du sel passent dans le bismuth. La particularité de cette technologie et de cet équipement réside dans la nécessité de travailler à une température élevée d'environ 700 degrés Celsius et en milieu fortement corrosif, de transférer les bains fondus entre les équipements et de maintenir une atmosphère inerte dont la teneur en oxygène ne dépasse pas 100 ppm. Il n'existe actuellement aucun équipement comparable dans le monde.

Les essais de la technologie des réacteurs à sels fondus de niveau industriel seront également menés en lien avec la construction du réacteur de recherche à sels fondus (IZHSR), dont l'implantation est prévue à Tereznogorsk, dans le kraï de Krasnoïarsk. Rosatom met en œuvre ce projet conjointement avec l'Institut Kourtchatov ; la conception technique de l'installation de recherche à sels fondus est actuellement en phase finale.

Le réacteur à sels fondus appartient à la quatrième génération de technologies nucléaires. À l'avenir, de telles installations réduiront de manière exponentielle le volume et l'activité radioactive des déchets nucléaires, et permettront de s'affranchir du recours coûteux au stockage géologique profond. La technologie des réacteurs à sels fondus est considérée comme l'un des outils efficaces pour résoudre le problème des actinides mineurs en Russie (principalement le curium), ainsi que comme une mesure d'extension des services offerts aux partenaires étrangers souhaitant procéder au retraitement du combustible usé avec une production minimale de déchets de haute activité.

L'Institut du radium Khlopin est l'établissement scientifique le plus ancien de Russie et la première organisation scientifique du pays dans le domaine des sciences et technologies nucléaires. L'institut occupe une position de premier plan dans la recherche en physique nucléaire, radiochimie, géochimie et écologie, ainsi que dans les domaines de l'énergie nucléaire, de l'écologie des rayonnements et de l'obtention d'isotopes ; il est également le principal fournisseur de radionucléides et de sources de radionucléides (y compris de produits radiopharmaceutiques) destinés aux marchés intérieur et extérieur.