Le réacteur d’essai nucléaire le plus puissant du monde fait l’objet d’une révision rare


Des scientifiques américains prévoient de retirer le couvercle en acier inoxydable de 28100 kg de l’un des plus puissants au monde réacteurs d’essais nucléaires pour une révision interne rare.

Le réacteur de test avancé du laboratoire national de l’Idaho est en cours de rénovation et d’amélioration avec de nouveaux composants et une capacité expérimentale, ont déclaré les scientifiques lors d’entretiens cette semaine.

L’effort de neuf mois et de 170 millions de dollars américains (220 millions de dollars), appelé changement interne de base, a commencé le mois dernier et devrait s’achever vers la fin de l’année.

L’installation nucléaire Advanced Test Reactor fait l’objet d’une rare révision. (AP)

Un montant supplémentaire de 100 millions de dollars (129 millions de dollars) a été dépensé au cours des trois dernières années pour remplacer l’équipement externe afin de maintenir le réacteur d’essai en marche.

Des expériences au réacteur aident la flotte de guerre à propulsion nucléaire de l’US Navy à rester en mer plus longtemps, à renforcer l’exploration spatiale de la NASA et à faire progresser les traitements médicaux vitaux. Le réacteur joue également un rôle clé dans les efforts visant à prolonger le fonctionnement des centrales nucléaires commerciales et à créer de nouveaux réacteurs plus sûrs pour réduire les émissions de gaz à effet de serre.

«L’ATR est un réacteur absolument magnifique», a déclaré le Dr Sean O’Kelly, directeur adjoint du laboratoire en charge du réacteur d’essai.

« Il n’y en a jamais eu un comme ça sur la planète. »

L’ATR est le réacteur d’essai le plus puissant de la planète. (AP)

Le réacteur est configuré de manière à pouvoir exécuter plusieurs tests simultanément. Certaines des meilleures machines à sous de test font face à une attente de dix ans avant de pouvoir faire des expériences, et d’autres sont réservées des années à l’avance.

L’ATR est unique car contrairement aux réacteurs nucléaires commerciaux qui produisent de la chaleur transformée en énergie, l’ATR produit des neutrons afin que de nouveaux matériaux et combustibles puissent être testés pour voir comment ils réagissent dans des environnements à fort rayonnement. La conception unique en forme de feuille de trèfle du réacteur de test comprend un noyau entouré de béryllium métallique pour réfléchir les neutrons.

Mais tous ces neutrons usent les parties internes du réacteur d’essai, ce qui signifie qu’il perdrait la capacité de mener des expériences s’il n’est pas remis à neuf.

Les concepteurs du réacteur ont prévu ce problème et ont créé un réacteur avec des composants internes qui peuvent être remplacés périodiquement. Le changement actuel est le sixième depuis la mise en service du réacteur en 1967 et le premier en 17 ans.

Le Dr O’Kelly et Hans Vogel, directeur de la Division des capacités d’irradiation stratégique d’ATR, ont déclaré que le défi le plus difficile viendra cet été lorsque les travailleurs enlèveront le couvercle en acier inoxydable, exposant l’intérieur du réacteur d’essai.

« Le retrait de la tête supérieure du réacteur lui-même, c’est un ascenseur de 30 tonnes que nous faisons, et c’est une évolution très rare », a déclaré Vogel, ajoutant que cela serait suivi d’environ trois mois de changement de matériel interne.

Le Dr O’Kelly et Vogel ont déclaré que les États-Unis avaient envisagé de construire un nouveau réacteur d’essai qui coûterait des milliards de dollars, mais ont jusqu’à présent choisi de s’en tenir à l’ATR.

C’est le réacteur d’essai le plus puissant du genre au monde, produisant 250 mégawatts à pleine puissance. La Chine dispose d’un réacteur d’essai pouvant produire 125 mégawatts, suivi d’un réacteur d’essai en Belgique pouvant produire 100 mégawatts. Le laboratoire national d’Oak Ridge au Tennessee en possède un qui peut produire 85 mégawatts.

La révision prendra des mois. (AP)

L’avantage avec plus de puissance, a déclaré le Dr O’Kelly, est que les carburants et les matériaux peuvent être testés à leurs limites.

«Vous ne voulez pas de carburant conçu pour 100 mégawatts, et la première fois que vous passez à 103 mégawatts, cela échoue», a-t-il déclaré.

« Vous créez une marge de sécurité et nous devons tester cette marge de sécurité. »

De plus, l’ATR a ce que le Dr O’Kelly décrit comme la capacité de maintenir « un gradient constant de flux de neutrons dans tout le cœur. L’ATR a cette courbure constante de flux, de sorte que les expérimentateurs ont une puissance fixe et ils savent exactement quelle est la puissance. dans cette région. « 

Il a déclaré que d’autres réacteurs de test peuvent être plus difficiles pour les expériences car l’environnement change au cours de l’expérience.

Les tests effectués dans l’établissement doivent souvent être réservés des années à l’avance. (AP)

Le réacteur d’essai avancé a été utilisé pour développer des réacteurs et du combustible qui peuvent durer les 30 ans de vie des navires de guerre américains à propulsion nucléaire. Comme ils n’ont pas besoin de ravitaillement, les navires peuvent passer plus de temps sur leurs missions, ce qui signifie que la marine doit construire moins de navires.

L’USS Idaho, un sous-marin d’attaque à propulsion nucléaire de classe Virginie, bénéficie des travaux effectués à l’ATR. Le sous-marin devrait être lancé en 2023 et passer trois décennies en service.

À la fin de cette année ou au début de l’année prochaine, les scientifiques s’attendent à ce que l’ATR soit reconstitué et ait terminé les tests de sécurité requis.

«ATR pourra fonctionner pendant au moins 15 à 20 ans», a déclaré le Dr O’Kelly, ajoutant que ce changement interne pourrait ne pas être le dernier.

« Nous prévoyons de faire au moins un autre (changement de noyau interne) au cours de la durée de vie d’ATR dans les années 2030. »

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