De 7 à 12 RNR pour réduire les flux d'actinides mineurs
A la
demande de vos Rapporteurs, le CEA a procédé à des
évaluations des réductions possibles des flux d'actinides mineurs
suivant la composition du parc nucléaire. La référence des
calculs correspond à une situation proche de l'actuelle,
c'est-à-dire un parc d'une puissance de 60 MWe, produisant annuellement
400 TWh mais fonctionnant entièrement avec le combustible standard
à l'oxyde d'uranium.
Par rapport à ce parc, le CEA construit dans ce raisonnement des parcs
fictifs comprenant une part de RNR allant de 14 % à 20 % du nombre total
de réacteurs.
|
puissance installée :
60 GW
|
Parc 1 |
Parc 2 |
||||
|
type de réacteur |
REP UOx |
REP Mox |
RNR |
REP UOx |
REP Mox |
RNR |
|
composition du parc |
100 % |
0 |
0 |
70 % |
16 % |
14 % |
|
taux de combustion en GWj/t |
55 |
55 |
140 |
|||
|
mode de gestion |
cycle ouvert (stockage direct) |
multirecyclage du Pu : 2 passages en REP, multirecyclage en RNR |
||||
|
|
Pu |
AM |
total |
Pu |
AM |
total |
|
flux annuel de déchets (tonnes) |
11,6 |
1,5 |
13,1 |
0,03 |
3,2 |
3,23 |
|
facteur de réduction de masse des déchets |
réf. |
4 |
||||
|
puissance installée :
60 GW
|
Parc 3-a |
Parc 3-b |
||||
|
type de réacteur |
REP UOx |
REP Mox |
RNR |
REP UOx |
REP Mox |
RNR |
|
composition du parc |
70 % |
10 % |
20 % |
70 % |
10 % |
20 % |
|
taux de combustion en GWj/t |
55 |
140 |
55 |
140 |
||
|
mode de gestion global du combustible |
multirecyclage du plutonium et incinération des actinides mineurs |
multirecyclage du plutonium et incinération des actinides mineurs |
||||
|
mode de traitement des actinides |
recyclage homogène du Np mélangé au Pu ; multirecyclage des cibles d'Am et de Cm |
recyclage homogène du Np mélangé au Pu ; monorecyclage des cibles d'Am et de Cm (retrait des cibles dès que taux de fission égal à 90 %) |
||||
|
|
Pu |
AM |
total |
Pu |
AM |
total |
|
flux annuel de déchets (tonnes) |
0,03 |
0,08 |
0,11 |
0,03 |
0,22 |
0,25 |
|
facteur de réduction de masse des déchets |
120 |
50 |
||||
On
constate qu'il est possible de réduire d'un facteur 4 le flux annuel de
plutonium et d'actinides mineurs, avec 14 % de RNR et 16 % de REP moxés
(parc 2). En langage " décodé ", cela veut dire que
l'on a une proportion d'un RNR pour 5 REP, soit 7 à 8 RNR au total, en
prenant comme hypothèse que les réacteurs à neutrons
thermiques ou à neutrons rapides sont d'une puissance de 1 000 MWe.
Avec un parc encore plus important de RNR, soit avec un RNR pour 3 à 4
REP, et avec un mode de traitement particulier des actinides, il est possible
d'atteindre un facteur de réduction des flux de plutonium et d'actinides
mineurs allant de 50 à 120.
Deux remarques sont à faire sur ces premiers résultats, qui,
comme les précédents, sont décevants pour l'avenir de la
transmutation.
D'une part, même dans l'hypothèse maximaliste (parc 3-a du tableau
précédent, c'est-à-dire 12 RNR sur 60 réacteurs),
il reste une quantité incompressible d'actinides mineurs, soit 80
kg/an : le rendement de la réaction n'est pas égal à
100 %.
D'autre part, même pour atteindre une réduction d'un facteur 4, il
est nécessaire de mettre en place un parc d'une configuration
très sensiblement différent de celui qu'a la France, surtout
après la fermeture de Superphénix. En effet, pour obtenir cette
réduction d'un facteur 4, on doit recourir à 7 à 8 RNR
pour récupérer au final deux fois plus d'actinides que par
rapport à la situation de référence. Situation paradoxale,
qui permet de douter de l'intérêt de la démarche.
Ces premières approches nécessitent bien entendu d'être
confirmées. Si elles l'étaient, sans doute entendrait-on sonner
le glas pour la transmutation par les RNR. Le CEA entend continuer sa
réflexion, en essayant notamment d'évaluer l'apport des
réacteurs hybrides.