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Les probl¨¨mes auxquels nous sommes confront¨¦s

En 2015, les Nations Unies ont adopt¨¦ 17 objectifs de d¨¦veloppement durable (ODD) visant ¨¤ mettre fin ¨¤ la pauvret¨¦, ¨¤ assurer l¡¯acc¨¨s ¨¤ la nourriture, ¨¤ l¡¯eau salubre, ¨¤ l¡¯¨¦nergie, aux soins de sant¨¦ et ¨¤ l¡¯¨¦ducation, ¨¤ parvenir ¨¤ l¡¯¨¦galit¨¦ des sexes, ¨¤ assurer ¨¤ tous un emploi d¨¦cent, ¨¤ b?tir une infrastructure r¨¦siliente, ¨¤ r¨¦duire les in¨¦galit¨¦s de revenus, ¨¤ promouvoir le d¨¦veloppement urbain, ¨¤ ¨¦tablir des modes de consommation et de production durables, ¨¤ prendre des mesures pour lutter contre les changements climatiques et ¨¤ mettre en ?uvre des cadres, y compris la cr¨¦ation d¡¯un partenariat mondial pour le d¨¦veloppement durable.

Ce sont l¨¤ de nobles objectifs. La question se pose, cependant, de savoir comment les Nations Unies et les ?tats Membres aborderont ces questions et quelle importance relative sera accord¨¦e aux solutions qui se pr¨¦senteront.

J¡¯avancerai l¡¯id¨¦e que le d¨¦veloppement des petits r¨¦acteurs modulaires ¨¤ sels fondus (RSF), notamment ¨¤ ceux ¨¤ sels fondus d¨¦natur¨¦s, pourrait promouvoir simultan¨¦ment la r¨¦alisation de plusieurs ODD.

Principes de l¡¯¨¦nergie atomique

L¡¯une des solutions pour r¨¦pondre aux probl¨¨mes pressants peut ¨ºtre, en fait, l¡¯¨¦nergie atomique, mais pas sous sa forme actuelle. Les principes de base de sa production reposent sur la force qui rapproche les parties d¡¯un atome. Si un atome est instable, il essaiera d¡¯atteindre un ¨¦tat plus stable en se divisant. L¡¯atome peut soit ¨ºtre naturellement instable ou l¡¯¨ºtre lorsque des neutrons sont ajout¨¦s au noyau.

Lorsqu¡¯un atome devient plus instable et lib¨¨re des particules, il lib¨¨re aussi de grandes quantit¨¦s d¡¯¨¦nergie qui peuvent ¨ºtre utilis¨¦es pour produire suffisamment de chaleur dans un syst¨¨me ferm¨¦ afin d¡¯alimenter une turbine. Les radiations, qui sont souvent mal comprises, se produisent dans une large mesure naturellement. Il existe plusieurs types de radiations aux effets et aux usages diff¨¦rents.

En ce qui concerne l¡¯¨¦nergie nucl¨¦aire, trois sources principales suscitent des pr¨¦occupations : les ogives nucl¨¦aires et leur prolif¨¦ration, la fusion du c?ur et les d¨¦faillances des syst¨¨mes ainsi que les d¨¦chets nucl¨¦aires. Toutes ces questions sont pertinentes et doivent ¨ºtre examin¨¦es en repensant de mani¨¨re fondamentale la fa?on de produire l¡¯¨¦nergie atomique.

Les petits r¨¦acteurs modulaires ¨¤ sels fondus

Les r¨¦acteurs ¨¤ sels fondus (RSF) ont principalement ¨¦t¨¦ mis au point aux ?tats-Unis entre les ann¨¦es 1950 et 1970. Contrairement aux r¨¦acteurs actuels, ils ont offert des solutions uniques aux nombreux probl¨¨mes que rencontrent les r¨¦acteurs classiques.

• Les sels ¨¦tant d¨¦j¨¤ ¨¤ l¡¯¨¦tat fondu, il n¡¯y a aucun risque de fusion. En cas de surchauffe, ils sont ¨¦vacu¨¦s dans un syst¨¨me de refroidissement passif.
• Les produits radioactifs forment des liaisons stables dans le syst¨¨me. Les produits volatils sont constamment ¨¦limin¨¦s.
• Les RSF fonctionnent ¨¤ la pression atmosph¨¦rique, rendant impossibles les incidents comme la fusion d¡¯un c?ur nucl¨¦aire ¨¤ Fukushima (Japon) en 2011.
• De nombreux RSF ont la capacit¨¦ de d¨¦composer les d¨¦chets nucl¨¦aires existants dans leur conception de convertisseur.
• Les syst¨¨mes RSF peuvent utiliser les mati¨¨res fissiles plus efficacement que les r¨¦acteurs nucl¨¦aires standard.
• Les RSF peuvent ¨ºtre utilis¨¦s pour le suivi de charges sans exc¨¦dent de r¨¦activit¨¦ en raison de coefficients de vide n¨¦gatif et de temp¨¦rature ¨¦lev¨¦s.
• Le thorium, une mati¨¨re fertile pouvant ¨ºtre utilis¨¦e dans les RSF, est trois fois plus abondant que l¡¯uranium dans l¡¯¨¦corce terrestre. Le thorium, qui est actuellement trait¨¦ comme d¨¦chet dans quelques mines et qui a une valeur commerciale relativement faible, peut ¨ºtre extrait en utilisant des dragues (par rapport ¨¤ des m¨¦thodes plus invasives) ou m¨ºme extrait des oc¨¦ans.
• Les syst¨¨mes RSF peuvent fonctionner sous forme d¨¦natur¨¦e, ce qui pr¨¦sente moins de risques sur le plan de la prolif¨¦ration que pour d¡¯autres RSF ou conceptions traditionnelles.
• Ces mod¨¨les peuvent fonctionner en boucles ferm¨¦es avec une turbine Rankine ou Brayton, ¨¦liminant la n¨¦cessit¨¦ d¡¯utiliser de grandes quantit¨¦s d¡¯eau comme avec les r¨¦acteurs actuels.
• La technologie est modulable, potentiellement modulaire, et peut ¨ºtre d¨¦velopp¨¦e ¨¤ grande ¨¦chelle une fois que la commercialisation est lanc¨¦e.

La conception de base du RSF

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Ces r¨¦acteurs sont d¨¦clin¨¦s en diverses versions, mais le mod¨¨le ci-dessous est celui qui a fait l¡¯objet du plus grand nombre d¡¯¨¦tudes et d¡¯exp¨¦rimentations.

L¡¯un des mod¨¨les qui m¨¦rite un examen plus approfondi est le r¨¦acteur ¨¤ sels fondus d¨¦natur¨¦s qui peut fonctionner comme source de combustible pendant plusieurs ann¨¦es sans intervention humaine. Cela permettrait aussi un d¨¦ploiement plus rapide, plus s?r de la technologie dans le monde en se pr¨¦occupant moins de la prolif¨¦ration.

Applications des r¨¦acteurs ¨¤ sels fondus

La vari¨¦t¨¦ des applications des RSF est peut-¨ºtre la raison principale pour laquelle cette technologie est d¨¦velopp¨¦e. Elle a, en effet, la capacit¨¦ de produire de l¡¯¨¦lectricit¨¦, de l¡¯eau, des isotopes m¨¦dicaux et de l¡¯¨¦nergie pour la production alimentaire, de diminuer les stocks actuels de d¨¦chets nucl¨¦aires et de fournir de l¡¯¨¦lectricit¨¦ dans les zones ¨¦loign¨¦es, pour ne citer que quelques usages.

L¡¯¨¦lectricit¨¦ et l¡¯eau pour tous

Compte tenu de la nature des d¨¦fis auxquels fait face la plan¨¨te, il est n¨¦cessaire avant tout d¡¯assurer un acc¨¨s de tous ¨¤ l¡¯¨¦lectricit¨¦, ¨¤ l¡¯eau et ¨¤ l¡¯assainissement. Les RSF ont la capacit¨¦ unique d¡¯y parvenir. Compte tenu que le syst¨¨me peut utiliser divers types de combustibles, que l¡¯efficacit¨¦ et l¡¯utilisation des combustibles sont de plusieurs ordres de grandeurs sup¨¦rieures que celle des r¨¦acteurs standard fonctionnant ¨¤ l¡¯uranium et que la technologie est largement applicable ¨¤ de tr¨¨s nombreuses utilisations, il est difficile d¡¯¨¦carter? l¡¯id¨¦e que les RSF peuvent contribuer au d¨¦veloppement futur de l¡¯humanit¨¦.

De plus, les mati¨¨res radioactives ¨¦tant enti¨¨rement ¨¦limin¨¦es du syst¨¨me de production d¡¯¨¦lectricit¨¦ fonctionnant ¨¤ plus de 100 ¡ãC, il sera possible de purifier l¡¯eau et de st¨¦riliser les d¨¦chets sans exc¨¨s de chaleur. Cela peut ¨ºtre r¨¦alis¨¦ dans des r¨¦gions situ¨¦es pr¨¨s de l¡¯oc¨¦an, comme la Californie, et fournir de l¡¯eau salubre pour la consommation humaine.

R¨¦ponse aux catastrophes et micro-r¨¦seaux

Avec leurs caract¨¦ristiques modulaires et modulables, ces r¨¦acteurs peuvent ¨ºtre r¨¦duits ¨¤ une taille permettant leur commercialisation et? leur d¨¦ploiement ¨¤ grande ¨¦chelle pour les activit¨¦s de production d¡¯¨¦nergie qui n¡¯ont pas acc¨¨s ¨¤ l¡¯infrastructure traditionnelle. Cela comprendrait les bases militaires, les pays en d¨¦veloppement et les ¨¦tablissements d¡¯urgence pour r¨¦pondre aux catastrophes dans les lieux o¨´ l¡¯infrastructure a subi des d¨¦g?ts. Ces r¨¦acteurs sont ¨¤ m¨ºme d¡¯adapter leur charge, ce qui en fait un candidat id¨¦al pour l¡¯exploitation du r¨¦seau ¨¤ court terme.

Production d¡¯isotopes m¨¦dicaux

Les isotopes m¨¦dicaux sont produits par le r¨¦acteur et certaines de ses cha?nes de d¨¦sint¨¦gration. Ils sont utilis¨¦s en m¨¦decine, dans la recherche pour le traitement au moyen de particules alpha, pour les radiographies ainsi que dans de nombreuses autres utilisations m¨¦dicales. Le thorium a d¨¦j¨¤ fait l¡¯objet d¡¯¨¦tudes au Royaume-Uni. La production de radio-isotopes est ¨¦galement concentr¨¦e dans des r¨¦acteurs vieillissants au Canada et en Afrique du Sud. La production locale de ces isotopes permettrait une utilisation abordable dans de nombreux pays.

Elimination des d¨¦chets nucl¨¦aires et pr¨¦vention de la prolif¨¦ration nucl¨¦aire

Comme mentionn¨¦ plus haut, les diff¨¦rents mod¨¨les de RSF ont des capacit¨¦s diff¨¦rentes, certains convenant seulement aux d¨¦chets nucl¨¦aires et ¨¤ la prolif¨¦ration. Des entreprises am¨¦ricaines se penchent su r la fabrication de r¨¦acteurs ? br?leurs ?. Ces syst¨¨mes sont capables de maintenir une densit¨¦ ¨¦lectrique plus ¨¦lev¨¦e et utilisent les d¨¦chets nucl¨¦aires comme source de combustibles pour provoquer la r¨¦action. Cela nous permettrait de r¨¦duire les arsenaux et de produire des transuraniens qui repr¨¦sentent une fraction des d¨¦chets radioactifs actuels. Nous n¡¯aurions pas ¨¤ nous soucier de l¡¯ex traction, de la s¨¦paration ni de la fabrication de combustibles suppl¨¦menta ires et pourrions, au lieu, utiliser l¡¯¨¦nergie existante stock¨¦e que les r¨¦acteurs traditionnels sont incapables d¡¯utiliser.

D¡¯autres RSF visent plus sp¨¦cialement ¨¤ emp¨ºcher la prolif¨¦ration nucl¨¦aire. Dans les RSF standard con?us pour utiliser deux combustibles fluides, la s¨¦paration isotopique est r¨¦alis¨¦e pour am¨¦liorer l¡¯¨¦conomie de neutrons du r¨¦acteur. Cette ¨¦tape, toutefois, permet au potentiel de s¨¦parer ce mat¨¦riau et de l¡¯utiliser dans les armes atomiques. Cela est r¨¦alisable, quoique difficile. Le r¨¦acteur ¨¤ sels fondus d¨¦natur¨¦s a ¨¦t¨¦ mis au point dans les ann¨¦es 1979-1980 pour rem¨¦dier ¨¤ ce probl¨¨me. Ce syst¨¨me peut ¨ºtre modifi¨¦ pour utiliser une seule cuve de combustible, sans s¨¦paration, aurait une faible incidence sur le taux de conversion de la mati¨¨re fertile en mati¨¨re fissile et aurait une quantit¨¦ d¡¯uranium d¨¦natur¨¦ suffisante pour maintenir une composition qui ne conviendrait pas aux bombes nucl¨¦aires. Une fois test¨¦e et termin¨¦e, cette conception pourrait ¨ºtre envoy¨¦e partout dans le monde sans craindre des risques de prolif¨¦ration. Cela pourrait contribuer ¨¤ fournir de l¡¯¨¦lectricit¨¦ et de l¡¯eau ¨¤ certaines nations qui en ont d¨¦sesp¨¦r¨¦ment besoin.

Utilisations dans l¡¯espace

Enfin, cette technologie peut ¨ºtre ¨¦tendue ¨¤ des applications spatiales. Les RSF pourraient ¨ºtre tr¨¨s utiles aux syst¨¨mes d¡¯¨¦nergie utilis¨¦s pour le maintien de la vie humaine ou les missions robotiques dans l¡¯espace. Les syst¨¨mes d¡¯¨¦nergie, de chauffage et de purification de l¡¯eau pourraient ¨ºtre simplifi¨¦s et le r¨¦acteur pourrait fonctionner pendant plusieurs ann¨¦es sans intervention humaine. Les eaux us¨¦es pourraient ¨ºtre trait¨¦es et st¨¦rilis¨¦es, et donc utilis¨¦es pour mettre en place un syst¨¨me durable assurant le maintien de la vie dans l¡¯espace.

La plan¨¨te et ses habitants font face ¨¤ de nombreux probl¨¨mes. La recherche de solutions peut ¨ºtre une t?che ardue, ¨¤ fortiori des solutions qui pourraient permettre de r¨¦aliser plusieurs objectifs de d¨¦veloppement. Utilis¨¦e correctement, l¡¯¨¦nergie atomique peut sauver des vies et des ressources. Il est temps de proc¨¦der ¨¤ un r¨¦examen fondamental de ses applications et de promouvoir le d¨¦veloppement de la recherche atomique ¨¤ des fins pacifiques. Les RSF font rena?tre une ancienne id¨¦e qui a prouv¨¦ ¨ºtre l¡¯un des meilleurs moyens de fournir une ¨¦nergie s?re, propre pour les mill¨¦naires ¨¤ venir.??