Bootcamp : les réacteurs à sels fondus à l’honneur - Sfen

Bootcamp : les réacteurs à sels fondus à l’honneur

Publié le 13 octobre 2021 - Mis à jour le 5 novembre 2021
  • Réacteur avancé
  • Réacteur de 4e génération
  • Réacteurs à sels fondus

Organisé par le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) et le CNRS, le premier Bootcamp MSR réunissant de nombreux experts sur les réacteurs à sels fondus s’est déroulé au Palais des Papes à Avignon du 4 au 8 octobre 2021. C’est l’occasion de faire le point sur ces réacteurs innovants.

Le premier Bootcamp MSR a accueilli durant toute une semaine une centaine de personnes travaillant dans les différents organismes du nucléaire (CEA, Orano, Framatome, EDF, CNRS), et également des parties prenantes extérieures à ce groupement dont une start-up française. Mêlant cours et ateliers, sciences et techniques, visites et travaux collectifs sous forme de hackathons, ce Bootcamp MSR a eu pour objectif d’initier une « communauté MSR française ». Le REX des exploitants (venus des RNR-Na, du RHF de l’Institut Laue-Langevin (ILL), de La Hague, etc.) a été mis comme clé de voute de cette semaine afin d’ancrer les discussions, les travaux et les propositions dans une prise en compte de la réalité concrète de l’exploitation d’un réacteur nucléaire. En effet, les réacteurs à sels fondus, en tant que système innovant, peuvent apparaitre comme un gap technologique considérable ; aussi mettre en avant le REX utilisable dès aujourd’hui a été une thématique centrale de cette semaine permettant de rendre les MSR plus palpables et concrets pour les participants.

Stricto sensu, les réacteurs à sels fondus, ou MSR, désignent des réacteurs à combustible liquide ; c’est-à-dire dont le combustible est dissous dans les sels fondus qui circulent directement dans le cœur du réacteur. A tort, cette appellation « MSR » peut parfois désigner des réacteurs utilisant toujours un combustible solide mais avec un caloporteur de type sels fondus ; on parle alors de FHR[1]. Mais ce concept FHR ne présente pas la rupture technologique portée par les réacteurs à sels fondus ; c’est-à-dire les réacteurs utilisant un combustible liquide.

« Les deux principales raisons de leur développement tiennent dans leurs caractéristiques de sûreté intrinsèque et dans le raccourcissement potentiel du cycle du combustible, explique Guillaume Campioni, ingénieur-chercheur au Département de modélisation des systèmes et structures (CEA). Dans un MSR idéal, le plutonium et l’uranium appauvri seraient mis une fois pour toutes dans le sel combustible et « disparaîtraient » au fur et à mesure de l’exploitation du réacteur sans avoir à les reprendre et les manipuler en dehors du réacteur. De même, les actinides mineurs seraient eux-aussi laissés dans le sel combustible où ils seraient incinérés dans ce flux rapide. La difficulté de ces réacteurs vient du fait qu’il nous faut apprendre à travailler avec du combustible liquide, et notamment gérer la chimie qu’il implique », détaille-t-il. Concernant les sels, deux choix se présentent, chlorure ou fluorure. Ce choix impacte notamment tout le cycle du combustible. En France, il y a un intérêt pour les sels de type chlorure car ils sont compatibles avec l’usine d’Orano La Hague.

Cette technologie compte plusieurs projets à travers le monde : le MCFR de TerraPower, l’IMSR de Terrestrial Energy, le projet de réacteur expérimental TMSR[2] chinois, le projet MOSART russe visant à incinérer les actinides mineurs, etc. On note également la forte implication des Pays-Bas (via la NRG) avec la création en 2021 d’un consortium pour accélérer le développement des MSR. Plus démonstrative, la Chine a pour sa part multiplié les annonces d’un MSR chinois commercialisé pour 2030. En France, le CEA, le CNRS, Framatome, Orano et EDF unissent leurs forces pour objectiver les différents atouts et verrous des MSR. Au niveau international, les acteurs français contribuent d’ores et déjà aux travaux du Forum international GEN IV (GIF) et aux projets de recherche européens (SAMOFAR, SAMOSAFER).

[1] C’est le cas du réacteur développé par les américains de la société Kairos Power.

[2] Thorium Molten Salt Reactor.

Gaïc Le Gros (Sfen) – Illustration ©Sfen

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