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Mini-réacteurs nucléaires : des technologies plus ou moins abouties

Nombre de concepteurs de petits réacteurs ont choisi de miniaturiser la technologie équipant les grandes centrales nucléaires en fonctionnement. D'autres parient sur des innovations prometteuses comme les neutrons rapides ou les sels fondus.

Cet article est extrait du dossier spécial "Mini-réacteurs nucléaires", disponible dans le mensuel Sciences et Avenir - La Recherche n°924, daté février 2024.

SMR. Trois lettres pour décrire le nouveau champ d'innovations de l'industrie nucléaire, décliné en quelque 80 concepts en développement, de la Chine aux États-Unis, de la Russie au Royaume-Uni en passant par la France. Que cache ce sigle ? Le R, pour reactor, désigne un réacteur : comme les centrales classiques, les SMR ont pour objet de produire de l'énergie à partir de la fission nucléaire. Le principe : bombarder des neutrons sur des noyaux lourds d'uranium - le combustible - pour qu'ils se scindent en noyaux plus légers. Cette opération libère de la chaleur mais aussi d'autres neutrons qui provoqueront à leur tour des fissions, entraînant une réaction en chaîne. Cette chaleur peut être convertie en électricité.

Mais derrière ce point commun, ce sont plutôt le S, pour small, et le M, pour modular, qui font l'originalité des SMR. Ces réacteurs sont petits, de 10 à 300 mégawatts (MW), contre 1.600 MW pour l'EPR (réacteur pressurisé européen), le réacteur XXL d'EDF. Avantage de cette taille réduite : les unités prennent peu de place, et peuvent s'installer au plus près des clients, permettant une grande variété d'usages. Cela convient à la production de chaleur, qui ne se transporte pas sur longue distance et se dissipe aux deux tiers quand elle est convertie en électricité. Ainsi, le rendement des SMR peut s'exprimer en mégawatts thermiques (MWt), bien plus élevé que la puissance en mégawatts électriques (MWe). Les petits réacteurs peuvent même se décliner en taille XS, sous les 10 MWe, tel le réacteur eVinci de l'américain Westinghouse, conçu pour générer de 1 à 5 MWe et aisément transportable. L'entreprise vise notamment le marché militaire, pour fournir de l'énergie sur les théâtres d'opérations.

Le M, enfin, désigne la modularité de ces mini-réacteurs, qui peuvent être déployés seuls ou assemblés pour aj[...]

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