Qu'est-ce que le réacteur à neutrons rapides?
Un réacteur à neutrons rapides est un type de réacteur nucléaire qui utilise la fission nucléaire pour créer des atomes de plutonium 239 en tant que sous-produit de la scission de 235 atomes d'uranium. Ce processus crée plus de combustible sous forme de plutonium 239 qu’il n’en utilise. Cette capacité à créer, ou à "reproduire", des comptes de combustible supplémentaires pour le nom donné à ces types de réacteurs. Un réacteur à neutrons rapides peut générer jusqu'à 30% de plus de combustible qu'il n'en consomme.
Les réacteurs nucléaires produisent de l'énergie en scindant les atomes de combustibles fissiles, généralement de l'uranium 235. Cela produit également des neutrons libres, particules du noyau des atomes, qui frappent ensuite d'autres atomes d'uranium, les scindant et favorisant la réaction de fission. Dans les réacteurs nucléaires standard, la plupart de ces neutrons sont maintenus à un niveau d'énergie faible par un système de refroidissement avancé qui utilise normalement de l'eau comme moyen de production. Ceci est fait pour maintenir les neutrons à un niveau d'énergie approprié pour maintenir la réaction de fission.
Dans un réacteur à neutrons rapides, le système de refroidissement est délibérément moins efficace et est généralement rempli de sodium liquide. Ceci maintient les neutrons produits par la réaction de fission à un niveau d'énergie supérieur. Ces neutrons "rapides" constituent l’autre partie du nom commun de réacteur à neutrons rapides. Les neutrons de haute énergie conviennent moins à la scission d’autres atomes d’uranium 235, mais ont une autre fonction.
Au lieu de séparer 235 atomes d'uranium, les neutrons "rapides" sont absorbés par les atomes d'uranium 238, qui constituent la majeure partie de la masse de combustible d'un réacteur nucléaire dans un réacteur à neutrons rapides. L'uranium 238 ne convient pas à la fission, mais après avoir absorbé un autre neutron, l'uranium 238 est converti en plutonium 239. Le plutonium 239 convient très bien comme combustible nucléaire et peut être utilisé pour fabriquer des armes nucléaires. Certains atomes de plutonium 239 se désintègrent en un autre isotope d'uranium, l'uranium 239, également utilisé comme combustible dans les réacteurs nucléaires.
Le plutonium est souvent utilisé pour les armes nucléaires. Pour cette raison, de nombreux réacteurs à neutrons rapides qui étaient auparavant opérationnels ont été fermés. D'autres problèmes liés à ces types de réacteurs ont contribué à leur déclin en popularité parmi les pays dotés de programmes d'énergie nucléaire. Le plutonium 239 doit être extrait des autres composants du combustible nucléaire, ce qui est un processus complexe et coûteux. Il peut également être extrêmement dangereux et créer des déchets radioactifs toxiques en tant que sous-produit.