Qu'est-ce qu'un réacteur d'éleveur nucléaire?
Un réacteur d'éleveur est un type de nucléaire spécialement conçu pour créer plus de matériaux fissiles (combustible nucléaire) qu'il ne consomme. Selon le rapport de reproduction d'un réacteur, il peut produire un nouveau carburant à un rythme supérieur ou moindre. Le rapport de reproduction représente le nombre de nouveaux atomes fissiles créés pour chaque événement de fission. La limite supérieure théorique pour le rapport de reproduction est de 1,8, tandis que la plupart des réacteurs d'éleveurs sont conçus pour produire à peu près autant de matériel fissile qu'ils le consomment. Il est à espérer que les réacteurs des éleveurs remplaceront la génération actuelle de réacteurs conventionnels à mesure que les progrès de l'énergie nucléaire se poursuivent.
La plupart des réacteurs nucléaires traditionnels créent du carburant supplémentaire au fur et à mesure qu'ils fonctionnent, augmentant le rendement énergétique. À mesure que l'industrie nucléaire s'est développée, ces ratios ont été poussés de plus en plus élevés, conduisant à de meilleures économies de carburant. Il y a encore des obstacles techniques à développer des réacteurs d'éleveurs rentables, mais les éleveurs peuvent réclamer un certain nombre d'avantages que TraditLes réacteurs ionaux ne le peuvent pas. Le plus grand est qu'après un chargement initial d'uranium ou de plutonium enrichi, un réacteur d'éleveur peut être propulsé par la suite juste par des charges périodiques de thorium non enrichi (naturel) ou (dans un autre type de réacteur d'éleveur). Le thorium est environ quatre fois plus abondant dans la croûte terrestre que l'uranium, présente très peu de risque d'armement et produit des déchets nucléaires qui diminuent l'intensité aux niveaux de fond beaucoup plus rapidement que les déchets d'une plante conventionnelle.
Une préoccupation avec les réacteurs des éleveurs est qu'en produisant du combustible nucléaire prêt à la bombe, comme le plutonium, ils créent un risque d'armes nucléaires. Ce problème est résolu par une étape du prétraitement nucléaire où d'autres éléments tels que le curium et le neptunium sont ajoutés en petites quantités au plutonium. Cette forme de traitement n'a aucun effet sur l'utilisation du plutonium comme carburant de réacteur, mais le rend extrêmementDifficile d'utiliser le matériau pour créer une bombe atomique, même si vous utilisez un design très sophistiqué.
Il existe deux types de réacteurs d'éleveurs qui ont été proposés. Le premier, le réacteur à éleveur rapide, utilise une charge de carburant initiale de plutonium, ne nécessitant que l'uranium naturel pour l'énergie. Quelques prototypes ont été construits en éleveurs rapides, et le Japon, la Chine, la Corée et la Russie engagent tous des fonds vers un développement continu. Le deuxième type de réacteur d'éleveur est un réacteur d'éleveur thermique, qui utilise une charge de carburant initiale d'uranium enrichi, par la suite en utilisant uniquement le thorium. Les réacteurs d'éleveur thermique n'ont été construits qu'à petite échelle jusqu'à présent, l'Inde faisant les premiers pas vers le développement de l'échelle industrielle, après avoir commencé en 2006.