Le banc d'essai Moran de l'Idaho National Laboratory achève les préparatifs de déploiement de l'unité mobile de dégainage du combustible irradié

fr.wedoany.com Rapport : Un ensemble mobile sur skid destiné au traitement et au dégainage des gaines de combustible nucléaire irradié (Cladding) a été officiellement déclaré opérationnel au sein de l'installation d'essais de combustible nucléaire Moran (Moran Nuclear Fuels Test Facility) de l'Idaho National Laboratory (INL). Le financement de la fabrication de ce système sur skid provient de l'« Initiative Athena » (Athena Initiative), lancée en 2022 par le « Programme de gestion de la non-prolifération » (Nonproliferation Stewardship Program) de la National Nuclear Security Administration (NNSA) des États-Unis, et vise à fournir un soutien scientifique essentiel à la stratégie américaine de non-prolifération.

La plateforme d'essais Moran est située dans le bâtiment PBF-622 d'origine, au sein du complexe d'essais d'infrastructures critiques (Critical Infrastructure Test Range Complex) de l'Idaho National Laboratory. Il s'agit d'une installation de recherche à l'échelle pilote (Pilot-scale), principalement dédiée à l'étude approfondie du procédé d'extraction par réduction du plutonium et de l'uranium (Plutonium Uranium Reduction Extraction, PUREX). Bien que la technologie de retraitement hydrométallurgique PUREX soit largement utilisée dans le cycle du combustible irradié commercial dans certains pays étrangers, la voie américaine de retraitement commercial a été pratiquement abandonnée dans les années 1970 en raison de préoccupations liées aux risques de prolifération nucléaire ; le dégainage (Decladding) du combustible irradié réalisé à l'installation Moran vise à fournir un soutien de validation pour la construction d'infrastructures de sûreté nucléaire et la formation de spécialistes de la non-prolifération des matières nucléaires.

Ce système sur skid a été conçu et fabriqué conjointement par l'Idaho National Laboratory, Integrated Solutions & Designs et Campbell Technical Services au cours de 20 mois de collaboration. Il a été livré au laboratoire en avril 2026 et a achevé avec succès plusieurs mois de démonstrations et de validations intégrées. Avant la réalisation des expériences, la gaine métallique externe du combustible nucléaire, destinée à la protection contre la corrosion et à la confinement des produits de fission, doit être efficacement séparée des pastilles de combustible à base d'uranium qu'elle renferme ; cet équipement sur skid réalise une élimination mécanique efficace de la gaine en appliquant aux barres de combustible irradié plusieurs opérations successives, notamment le marquage mécanique par sertissage (Crimping), le sectionnement par cisaillement (Chopping) et le dégainage.

Lors de la phase initiale d'exploitation, l'installation sera d'abord utilisée pour traiter le combustible Magnox, un type de réacteur à caloporteur gaz développé au Royaume-Uni au milieu du XXe siècle. Cet équipement sur skid a déjà validé avec succès les fonctions de sertissage et de cisaillement sur le combustible Magnox les 5 mai et 2 juin de cette année. Bien que le dernier réacteur Magnox au monde ait été mis à l'arrêt fin 2015, le combustible irradié résiduel est encore utilisé par diverses parties pour la conversion en combustible d'oxyde mixte (Mixed Oxide Fuel, MOX) ou pour des essais de recherche ; le lot de combustible utilisé pour les essais de l'Idaho National Laboratory a été transféré depuis l'Université technique nationale d'Athènes (National Technical University of Athens, NTUA) en Grèce, dans le cadre d'une coordination entre le programme d'emballage mobile (Mobile Packaging Program) de la National Nuclear Security Administration et le Bureau de vérification des matières nucléaires (Office of Nuclear Materials Verification).

Contrairement à l'alliage de zirconium (Zirconium alloy) couramment utilisé pour les gaines des combustibles commerciaux des réacteurs à eau légère, la gaine du combustible Magnox est constituée d'alliages spéciaux à base de métaux tels que le magnésium et l'aluminium. Kevin Lyon, directeur principal de la radiochimie et de la métrologie nucléaire à l'Idaho National Laboratory, souligne que cet équipement sur skid adopte une conception hautement polyvalente et modulaire, et que ses unités électromécaniques clés pourront à l'avenir être démontées, ajustées, repositionnées ou faire l'objet de mises à niveau technologiques de manière flexible, sans être limitées au seul traitement du combustible Magnox. Selon la planification à long terme, outre la plateforme Moran déjà en service, l'Idaho National Laboratory prévoit également, dans le cadre de l'« Initiative Athena », de construire une seconde plateforme d'essais à boîte à gants pour les actinides supérieurs et éléments transuraniens (Transuranic, TRU), dénommée « Beartooth », dont la mise en service officielle est prévue pour 2028.