Une nouvelle technologie de réacteur nucléaire a franchi une étape décisive aux États-Unis. La société Antares a annoncé qu’un réacteur expérimental installé sur le site de l’Idaho National Laboratory avait atteint la criticité, c’est-à-dire le seuil à partir duquel les réactions de fission deviennent auto-entretenues. Il s’agit du premier test du genre pour un petit réacteur modulaire à combustion de combustible TRISO sur le territoire américain, ont confirmé des responsables américains.
Un combustible conçu pour la sécurité
Antares fait partie des entreprises qui misent sur le combustible TRISO (Tri-structural ISOtropic). Ce système se présente sous la forme de minuscules billes dont le cœur est constitué d’oxyde d’uranium. Chaque particule est enveloppée de plusieurs couches de carbone, capables de modérer l’énergie des neutrons et des noyaux légers libérés par la fission. L’ensemble est enfermé dans une coque céramique dure, conçue pour résister aux températures maximales que l’uranium encapsulé peut produire.
Tant que les pastilles TRISO restent contenues dans le réacteur, le risque de fusion du cœur ou de relâchement des isotopes les plus dangereux est considérablement réduit, selon les concepteurs. Des neutrons peuvent néanmoins s’échapper et potentiellement transformer certains matériaux environnants en isotopes instables. Pour atténuer ce phénomène, le design d’Antares entoure le TRISO d’un manchon de graphite, destiné à ralentir la plupart de ces neutrons.
Un circuit thermique au sodium et à l’azote
Le réacteur expérimental, baptisé Mark 0, utilise du sodium pour transporter la chaleur du cœur vers un échangeur. Cette chaleur est ensuite transférée à de l’azote sous pression, lequel entraîne une turbine selon un cycle fermé de Brayton. Toutefois, lors de cette première phase d’essai, le réacteur n’était pas connecté à la partie génération électrique. L’objectif était de valider les modèles physiques de l’entreprise et de produire des données de sûreté nécessaires aux futures demandes de licence. La mise en service complète du système, incluant la production d’électricité, est prévue pour l’année prochaine.
Le programme Pele et le soutien de la NASA
Bien que les tests aient eu lieu au sein d’un laboratoire du Département de l’Énergie, Antares collabore avec le programme Project Pele du Pentagone, qui vise le développement d’un réacteur nucléaire mobile. La start-up a également reçu un soutien de la NASA dans le cadre de son programme de recherche sur l’innovation des petites entreprises.
Un contexte réglementaire en accélération
Cet essai s’inscrit dans le cadre plus large d’une politique volontariste de l’administration américaine en faveur de la relance du nucléaire. Une ordonnance exécutive, émise un peu plus d’un an auparavant, fixait pour objectif au Département de l’Énergie de faire atteindre la criticité à trois conceptions différentes de réacteurs dans un délai d’environ un an. Antares est ainsi la première start-up à franchir ce seuil. Jusqu’à présent, un seul petit réacteur modulaire a obtenu une licence complète aux États-Unis, mais aucun projet de construction d’une telle unité n’a été concrétisé.
Pour les observateurs, la réussite de cette première expérience valide le potentiel des réacteurs à combustible TRISO, qui pourraient offrir une alternative plus sûre et plus flexible aux grandes centrales conventionnelles. Les prochains mois seront décisifs pour vérifier si la montée en puissance de ce réacteur, avec production électrique, confirme les performances annoncées.
