Strategies pour l'incineration de dechets nucleaires dans des reacteurs hybrides

Nuclear waste transmutation strategies in accelerator-driven sub-critical systems

• Auteur / Autrice : Frédéric Lelièvre
• Direction : JACQUES NAISSINSKI
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Le potentiel des reacteurs hybrides pour l'incineration des dechets nucleaires est indeniable. Mais avant de se lancer dans une etude detaillee d'un projet, il convient (i) d'examiner leur domaine d'application et (ii) de comparer les differentes configurations possibles pour orienter les choix technologiques. Nous proposons une demarche deductive repondant a ces objectifs, fondee sur la description explicite d'un parc de reacteurs hybrides. Il est possible, en effet, a partir uniquement de l'objectif de transmutation et de quelques contraintes technologiques que l'on peut prendre a posteriori, de determiner de maniere precise les parametres essentiels de ce parc : nombre de reacteurs, intensite par unite, taille des curs, sous-criticite, etc. Cette demarche fait clairement apparaitre les choix strategiques, qui ne sont plus du ressort exclusif du scientifique ou de l'ingenieur. Cette approche est appliquee a trois cycles de combustible distincts : l'incineration avec un combustible solide sans recyclage, l'incineration avec un combustible liquide sans recyclage, l'incineration avec un combustible liquide et un retraitement en ligne ; et ce pour deux spectres, l'un thermique, l'autre rapide. La reduction de l'inventaire radiotoxique pour un combustible solide n'est significative qu'en spectre rapide, mais des durees d'irradiation sont de l'ordre de 20 a 30 ans. Le combustible liquide, quant a lui, n'est approprie que dans le cadre d'un retraitement en ligne, avec une mise a l'equilibre. Les gains peuvent alors etre tres importants et nous avons decrit les parcs de reacteurs hybrides qui peuvent les realiser. L'interet des reacteurs hybrides pour l'incineration des dechets nucleaires est ainsi confirme, mais il convient de denombrer et d'analyser precisement les configurations susceptibles de remplir au mieux le cahier des charges.