Croissance des synergies entre les réacteurs de fission et de fusion
1
CEA - Direction de l’Energie Nucléaire
2
CEA - Direction des Sciences de la Matière – Institut pour la recherche sur la fusion magnétique
Le projet ITER (International Tokamak Experimental Reactor) et plus particulièrement les projets de modules expérimentaux de couverture et les composants faisant face au plasma, posent des défis technologiques comparables à ceux des réacteurs à fission à neutrons rapides et à haute température.
En effet, dans les deux cas, la haute température et les neutrons rapides de 14 MeV résultant de la fusion Deuterieum-Technetium (D-T) exigent de développer des matériaux de structure robustes et d’étendre les règles de conception mécanique. La régénération du tritium et sa gestion comme combustible pour la fusion conduisent à optimiser la conception des couvertures d’une façon comparable à celle des réacteurs à fission, en recherchant les meilleurs compromis entre les considérations de neutronique, de refroidissement, de conception mécanique pour un objectif de durée de fonctionnement, et de maintien en conditions opérationnelles.
De plus, les grands réacteurs expérimentaux à fusion D-T comme ITER et ses successeurs, qui produiront de la chaleur et des flux de neutrons intenses, devront être certifiés comme les réacteurs à fission, selon une procédure réglementaire adaptée.
Ce tronc commun d’objectifs, de technologies et de méthodes de conception, combiné à des similitudes dans l’approche de sûreté, sont à l’origine de nombreuses synergies entre réacteurs à fission et à fusion.
De nouvelles opportunités de coopération et de renforcement de l’enseignement en sciences et en ingénierie nucléaire s’ouvrent. Ces synergies se développeront encore pour la conception de DEMO, réacteur de démonstration qui devrait succéder à ITER et qui devra démontrer à la fois la régénération effective du tritium et la production de puissance électrique à partir de la chaleur de fusion.
Le rapprochement et la fertilisation croisée des programmes européens de R&D sur la fission et la fusion peuvent inciter à une meilleure coordination des plannings stratégiques de développement des deux types d’énergie nucléaire, et, partant, à une organisation plus intégrée des recherches sur la fission, comme celle qui existe sur la fusion en Europe. La création en 2008 d’une plateforme technologique européenne pour un nucléaire durable qui a structuré les programmes du 7ème PCRD a été un premier pas dans cette direction.
© SFEN 2014