Évaluation de la viabilité des petits réacteurs nucléaires modulaires


Évaluation de la viabilité des petits réacteurs nucléaires modulaires

Les petits de puissance modulaires pourraient être une alternative aux grandes usines de fission comme Sizewell au Royaume-Uni. Crédit photo: Ivor Branton, Wikimedia / CC by SA 2.0

Les petits réacteurs nucléaires modulaires pourraient fournir de l’énergie nucléaire aux petites communautés et aux zones rurales qui sont actuellement alimentées par sources de combustibles fossiles nocives pour l’environnement. Pour évaluer le potentiel de ces réacteurs, il faut garder un œil sur le passé tandis qu’un autre est fermement ancré dans le futur.

Les petits réacteurs nucléaires modulaires (SMR) pourraient surmonter les dépassements de coûts et les problèmes de construction qui ont hanté une industrie nucléaire dominée par des réacteurs plus grands. Un nouveau contemporain Physique ouverte Un article d’Esam Hussein, Faculté de génie et des sciences appliquées, Université de Regina, Canada, examine l’état actuel des PRM et les avantages qui leur sont associés.

L’industrie mondiale de l’énergie est devenue fortement dépendante de l’énergie nucléaire. Les ventes d’électricité à partir de l’énergie nucléaire représentent un chiffre d’affaires annuel de 40 à 50 milliards de dollars américains, et rien qu’aux États-Unis, plus de 100 000 travailleurs contribuent à la production. Bien que l’énergie nucléaire soit beaucoup plus «propre» que les combustibles fossiles et qu’elle génère de l’électricité sans brûler du carbone en termes d’émissions de à effet de serre, l’énergie nucléaire est loin d’être parfaite. L’un des problèmes est que les centrales nucléaires à fission coûtent cher et prennent beaucoup de place. En conséquence, certaines communautés et zones rurales sont mal approvisionnées en énergie nucléaire et peut-être à faible émission de carbone. Les SMR pourraient offrir une solution.

«Les petits réacteurs modulaires peuvent soutenir le développement durable en fournissant une puissance de base économiquement fiable, en réduisant les émissions de gaz à effet de serre et en permettant la justice sociale en alimentant les communautés isolées et défavorisées et celles aux ressources financières limitées», déclare Hussein. « Cet examen critique montre que ceux qui développent la technologie émergente pour les petits réacteurs modulaires peuvent grandement bénéficier des petits réacteurs antérieurs et tirer des leçons des défis auxquels la conception, la fabrication et la construction modulaires sont confrontées dans la construction navale. »

Parallèlement à ces avantages, Hussein souligne que les SMR peuvent jouer un rôle important dans l’élimination du plutonium de qualité militaire en l’incinérant pour assurer une production durable de combustible nucléaire. Le chercheur poursuit: «De nombreuses juridictions considèrent les petits réacteurs modulaires comme un moyen efficace de lutter contre le changement climatique, en tirant parti de leur flexibilité et de la réduction attendue du temps et des coûts de construction par rapport aux grands réacteurs nucléaires traditionnels.

Pour évaluer la viabilité des SMR, Hussein se concentre sur la conception de plus de 100 réacteurs afin d’évaluer leur petite taille, tant en termes de taille que de performances. Sans surprise, il s’agit d’un déterminant important des réacteurs. L’Agence internationale de l’énergie atomique (AIEA) définit sous «petits réacteurs» tous les réacteurs d’une puissance allant jusqu’à 300 MW (MWe).

Hussein évalue également la modularité de tels réacteurs, un qui peut plus facilement être défini comme ayant des composants indépendants ou faiblement couplés qui ont une fonctionnalité autonome et peuvent être remplacés ou échangés avec des systèmes similaires. «La plupart des petits réacteurs modulaires émergents ont des caractéristiques de sûreté et d’exploitation qui ont fait leurs preuves au cours des années pionnières de l’énergie nucléaire, mais le concept de modularité est encore ambigu», dit-il. « Comme il s’agissait d’un examen critique, tous les aspects de la technologie devaient être pris en compte et analysés. »

La principale conclusion de l’article de synthèse était que si les SMR offrent un certain nombre d’avantages par rapport aux réacteurs plus grands, y compris la capacité pour une centrale électrique de renforcer progressivement sa capacité sans engager et risquer un capital important au départ, mais il faut beaucoup plus de connaissances, pour perfectionner de tels appareils. Heureusement, ces connaissances peuvent être acquises grâce à la conception, aux essais et à l’exploitation des petits réacteurs précédents.

Plus ambigu et difficile à évaluer est le concept évolutif de modularité, un domaine quelque peu controversé qui nécessite des recherches et des recherches plus poussées. Cela signifie que dans le domaine nucléaire, les SMR ont une dichotomie – ils ont un élément éprouvé et un aspect plus expérimental. Comme le conclut Hussein: « Qu’y a-t-il de nouveau et d’ancien en même temps? Un petit réacteur modulaire! »


Les États-Unis sont les premiers à donner un accord à un petit réacteur nucléaire commercial


Plus d’information:
Esam MA Hussein. Nouveaux petits réacteurs nucléaires modulaires: un examen critique Physique ouverte (2020). DOI: 10.1016 / j.physo.2020.100038

Fourni par SciencePOD

Citation: Assessment of the Viability of Small Modular Nuclear Reactors (2020, 29 octobre), consulté le 29 octobre 2020 sur https://phys.org/news/2020-10-viability-small-modular-nuclear-reactors.html

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