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LFTR (LiFTeR), radioactivité et l'avenir de l'énergie nucléaire

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Comme tout le monde, je pense, j'ai entendu parler de l'énergie nucléaire de façon générale et ai eu vent de ses à-côtés, et en particulier de la radioactivité...

 

Mais comme pas tout le monde, je pense, je suis de ceux qui se sont interrogés sur ce qu'était vraiment la radioactivité ; car entre radioactivités alpha, beta et gamma, il y a un monde de différence, d'une part, et d'autre part, la demi-vie influe beaucoup sur la _quantité_ de radioactivité.

 

Sur ce, premier scoop... Ou pas : plus la demi vie d'un élément radioactif est longue, et moins il est radioactif. Donc, premier élément mal transcrit par la presse généraliste : ce n'est pas parce qu'un élément a une demi vie de 2n qu'il est plus radioactif qu'un élément avec une demi vie de n... C'est le contraire : celui avec une radioactivité de 2n émettra, en moyenne, 2 fois moins de radioactivité que l'autre.

 

Hé oui...

 

Sur ce, LFTR ou LiFTeR : Liquid Fluorine Thorium Reactor. Pour commencer, son rendement énergétique est très, très supérieur à tout ce qui existe aujourd'hui. Pour "finir", ses "déchets" ont non seulement une demi vie extrêmement longue mais, surtout, sont inutilisables d'un point de vue militaire.

 

Et c'est pourtant un projet militaire (avion bombardier nucléaire) qui en a permis l'incubation. Et ce qui est sorti de ce projet militaire, documenté, et pourtant resté dans les placards, ce sont les réacteurs à sels fondus utilisant la filière thorium... Que l'on trouve en quantité plus que 1000 fois supérieure à l'uranium utilisé dans nos chères (littéralement) centrales à eau pressurisée.

 

Édifiant.

 

J'en avais déjà parlé, mais voilà qui permettra de bien mettre les choses en perspective, de la part de l'autorité reconnue en la matière, Kirk Sorensen, co-fondateur de Flibe Energy :

 

 

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Je suis étonné du peu de réponses à ce sujet...

 

La peur du nucléaire est-elle donc autant implantée que ça ? Si oui, il faudrait voir à enquêter sur le sujet au-delà de ce que disent la presse et les anti...

 

Et là, on en apprend des choses !

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Invité

la filière thorium

j'en ai entendu parler sans approfondir le sujet, d'ou mon silence.

quel sont les avantages ?

quels sont les inconvénients ?

au point de vue sécurité , financiers mais aussi écologique

 

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il y a 25 minutes, Corpsomium a dit :

tenor.gif?itemid=5169692

 

J'ose espérer que tu dis ça uniquement par ironie et pas en connaissance de cause.

 

On parle en permanence de la réduction des émissions de gaz à effet de serre... Et la meilleure solution pour générer de l'énergie en réduisant lesdits gaz, c'est justement le nucléaire. Mais pas les centrales à pression ou les surgénérateurs.

 

Je suis on ne peut plus sérieux. Renseignez-vous.

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Le 16/12/2018 à 21:38, gepeliste62 a dit :

la filière thorium

j'en ai entendu parler sans approfondir le sujet, d'ou mon silence.

quel sont les avantages ?

quels sont les inconvénients ?

au point de vue sécurité , financiers mais aussi écologique

 

On parle ici d'un changement non seulement de "carburant" (thorium vs uranium) mais aussi de méthode de génération d'énergie (circuit liquide, basse pression contre circuit vapeur, haute pression). Donc on ne peut pas véritablement parler de "filière thorium" sans aussi évoquer la technologie des réacteurs à sels fondus, qui est totalement différente des réacteurs à eau pressurisée représentant, à l'heure actuelle, 100% des centrales nucléaires en activité.

 

En résumé :

 

* Le thorium est beaucoup plus abondant dans la croûte terrestre que l'uranium par un facteur 4, et si on parle d'un carburant fissile, alors ce facteur devient 1000 (seul l'uranium 235 est exploitable). Cela est dû à la demi-vie beaucoup plus importante du thorium (qui, par conséquent, est moins radioactif que l'uranium à l'état naturel, voir le premier post...).

* Dans la technologie des réacteurs à sels fondus, point n'est besoin de pressions extrêmes : les sels de fluor (UF4, THf4, UF6) ont une plage de température à état liquide constant leur permettant d'opérer à des températures bien plus élevées à pression atmosphérique. Cela autorise entre autres à utiliser la chaleur résiduelle à d'autres fins.

* La chaîne de décomposition du thorium n'aboutit, au final, à aucun élément à usage militaire (contrairement à la chaîne uranium...) mais produit par contre énormément de composants utiles à la médecine ou à l'exploration spatiale, par exemple.

* Dans le coeur du LFTR, le thorium 232 devient à 90+% de l'uranium 233 qui, à son tour, suite à d'autres réactions nucléaires, redevient à 80+% du thorium 232... Mais dans les LFTR uniquement.

 

Bref, il y a tout à gagner à développer ce genre de technologie.

 

Et pour rappel, l'énergie potentielle contenue dans le noyau d'un atome est supérieure par un facteur de 10^6 (un million ; en fait c'est deux, mais passons) à l'énergie potentielle contenue dans la couche électronique des atomes.

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Il y a 3 heures, fge a dit :

Je suis étonné du peu de réponses à ce sujet...

 

La peur du nucléaire est-elle donc autant implantée que ça ? Si oui, il faudrait voir à enquêter sur le sujet au-delà de ce que disent la presse et les anti...

Pas de réponse veut juste dire pas de réponse. Pas que les gens soient pro-nucléaire ou contre...

La vue "actualité" du nouveau forum noie rapidement les nouveaux sujets face aux sujets à forte participation, je l'avais raté à son premier passage.

De plus, pas sur qu'on soit beaucoup ici à avoir le niveau d'anglais pour suivre la vidéo, et encore moins avec le bagage physique pour comprendre les détails (ça reste de la physique nucléaire...).

 

Cela dit, merci pour le partage, je ne connaissait pas et c'est très intéressant, et étonnant que ce ne soit pas plus connu, alors que l'idée date déjà des pères fondateurs du projet Manhattan...

 

Parmi les points intéressants dans la vidéo, il est la question du financements. Une fois encore, on retrouve une lutte contre un modèle économique bien en place et lucratif : la fabrication du combustible en barres compatibles avec les centrales uranium est extrêmement coûteuse, et lie l'opérateur de la centrale au fabricant du combustible (on ne peux pas juste lancer un appel d'offre, il n'y a pas de concurrence). La filière thorium n'ayant pas le besoin de préparation du combustible, il n'y a pas cette "rente" prévu, et donc peu des entreprises spécialisées dans l'uranium vont aller d'eux même vers le thorium. Qui voit un parallèle avec le comportement des fabricants et VT et VE ?

 

il y a une heure, gepeliste62 a dit :

la filière thorium

j'en ai entendu parler sans approfondir le sujet, d'ou mon silence.

quel sont les avantages ?

quels sont les inconvénients ?

au point de vue sécurité , financiers mais aussi écologique

 

Du peu que j'en ai compris, il ne faut pas voir ça comme un équivalent des centrales uranium. C'est un concept complètement différent utilisant à un moment une réaction de fission d'un atome, mais la comparaison s'arrête là.

La principale différence que j'ai comprise est d'avoir un combustible non pas solide mais liquide. Cela permet une meilleur efficacité (99% du combustible utilisé, et pas juste 2% comme dans l'uranium solide le reste restant un déchet), un meilleur contrôle, une réduction du coût de fabrication, d'éviter d'avoir dans le réacteur la quantité énorme de combustible nécessaire pour tenir les 18 mois entre chaque remplacement (avec les barres de graphène pour éviter que ça s'emballe) vu que le combustible est injecté au besoin.

Ensuite, les substances utilisées semblent bien plus stable. Le process complet à été pensé pour limiter les interactions possibles entre les composants utilisés. Là où la réactions de l'uranium a tendance a créer des éléments qui interagissent avec la réaction (par exemple en capturant les neutrons et bloquant la réaction comme le xénon : https://fr.wikipedia.org/wiki/Poison_%C3%A0_neutrons).

Enfin, les températures et pressions en jeux sont réduites par rapport à ceux d'un réacteur conventionnel à fission, sans parler des réacteurs à fusion (plasma...). Donc contraintes de dimensionnement réduites de la plupart des composants, et risques plus faibles.

 

Et ce n'est pas juste une idée d'illuminé comme on en voit souvent. Il y a déjà eu 2 prototypes fonctionnels en 1950, développés sur la base d'une idée de l'un des participant au projet Manhattan pour corriger des problèmes aperçu lors du développement des premiers réacteurs, et stoppé à cause de coupure budgétaires, l'armée américaine préférant développer la filière créant du plutonium pour ses bombes...

L'article suivant en français va probablement expliquer bien mieux que moi les détails, ça reste complexe : https://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9acteur_nucl%C3%A9aire_%C3%A0_sels_fondus

Modifié par zeta

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il y a 10 minutes, zeta a dit :

[...]

Parmi les points intéressants dans la vidéo, il est la question du financements. Une fois encore, on retrouve une lutte contre un modèle économique bien en place et lucratif : la fabrication du combustible en barres compatibles avec les centrales uranium est extrêmement coûteuse, et lie l'opérateur de la centrale au fabricant du combustible (on ne peux pas juste lancer un appel d'offre, il n'y a pas de concurrence). La filière thorium n'ayant pas le besoin de préparation du combustible, il n'y a pas cette "rente" prévu, et donc peu des entreprises spécialisées dans l'uranium vont aller d'eux même vers le thorium. Qui voit un parallèle avec le comportement des fabricants et VT et VE ?

 

Du peu que j'en ai compris, il ne faut pas voir ça comme un équivalent des centrales uranium. C'est un concept complètement différent utilisant à un moment une réaction de fission d'un atome, mais la comparaison s'arrête là.

La principale différence que j'ai comprise est d'avoir un combustible non pas solide mais liquide. Cela permet une meilleur efficacité (99% du combustible utilisé, et pas juste 2% comme dans l'uranium solide le reste restant un déchet), un meilleur contrôle, une réduction du coût de fabrication, d'éviter d'avoir dans le réacteur la quantité énorme de combustible nécessaire pour tenir les 18 mois entre chaque remplacement (avec les barres de graphène pour éviter que ça s'emballe) vu que le combustible est injecté au besoin.

Ensuite, les substances utilisées semblent bien plus stable. Le process complet à été pensé pour limiter les interactions possibles entre les composants utilisés. Là où la réactions de l'uranium a tendance a créer des éléments qui interagissent avec la réaction (par exemple en capturant les neutrons et bloquant la réaction comme le xénon : https://fr.wikipedia.org/wiki/Poison_à_neutrons).

Enfin, les températures et pressions en jeux sont réduites par rapport à ceux d'un réacteur conventionnel à fission, sans parler des réacteurs à fusion (plasma...). Donc contraintes de dimensionnement réduites de la plupart des composants, et risques plus faibles.

 

Et ce n'est pas juste une idée d'illuminé comme on en voit souvent. Il y a déjà eu 2 prototypes fonctionnels en 1950, développés sur la base d'une idée de l'un des participant au projet Manhattan pour corriger des problèmes aperçu lors du développement des premiers réacteurs, et stoppé à cause de coupure budgétaires, l'armée américaine préférant développer la filière créant du plutonium pour ses bombes...

L'article suivant en français va probablement expliquer bien mieux que moi les détails, ça reste complexe : https://fr.wikipedia.org/wiki/Réacteur_nucléaire_à_sels_fondus

 

Grand bravo pour la recherche ! Tu as soulevé des points que je n'avais même pas mis en avant... Je n'utilise pas le système de notation des membres mais tu aurais eu un +1 de ma part !

 

J'en suis encore, de mon côté, à accumuler des connaissances sur le sujet, mais je pense qu'il serait utile que cette vision du nucléaire remonte jusqu'à nos dirigeants...

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Il y a 4 heures, fge a dit :

Je suis étonné du peu de réponses à ce sujet...

Mais qui a fait Polytechnique dans ce forum ? :-) Et il ne faut surtout pas se fier à l'opinion d'1 ingénieur. Et je ne le connais ni des lèvres ni des dents (pardon : ni d'Eve ni d'Adam)...

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il y a 3 minutes, Dordrecht a dit :

Mais qui a fait Polytechnique dans ce forum ? :-) Et il ne faut surtout pas se fier à l'opinion d'1 ingénieur. Et je ne le connais ni des lèvres ni des dents (pardon : ni d'Eve ni d'Adam)...

 

En ce qui me concerne, mon bagage académique validé s'arrête très loin de polytechnique. Mais la curiosité et la volonté de la satisfaire, ça donne des perspectives... En particulier d'acquérir des connaissances ?

 

Et crois-moi, le nucléaire, c'est bien plus intéressant que les rapports de presse...

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il y a 54 minutes, Gégé a dit :

Pas QUE l'armée américaine.

 

Lisez ce bouquin écrit en bon français, bien de chez nous

http://www.histoireebook.com/public/ebook/De_Mestral_Jean-Christophe_-_L_Atome_vert.zip

 

Lien cassé... Ça redirige vers une page HTML.

 

Edit : ou non... À ma deuxième tentative j'ai téléchargé l'archive (qui ne contient qu'un PDF... Drôle de choix, vu que le PDF est du compressé à la base)

Modifié par fge

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Content que tu aies pu télécherger le pdf.

Il existe plusieurs sources de téléchargement gratuit de ce bouquin, celle indiquée en lien n'est peut-être pas la plus ergonomique...

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Il y a 15 heures, Gégé a dit :

Pas QUE l'armée américaine.

 

Lisez ce bouquin écrit en bon français, bien de chez nous

http://www.histoireebook.com/public/ebook/De_Mestral_Jean-Christophe_-_L_Atome_vert.zip

Effectivement, lien bizarre, j'ai pas pu l'ouvrir directement, mais en scrutant le site, j'ai pu y accéder par ce lien là : http://www.pdfarchive.info/pdf/D/De/De_Mestral_Jean-Christophe_-_L_Atome_vert.zip

 

Merci pour ce partage, ce bouquin est très bien écrit. Ça parle bien un peu de physique nucléaire, mais très simplement, en restant accessible à tous. Ce se lit très bien.

Les éléments présentés dans le bouquin se recoupent avec la présentation vidéo cité au début.

 

Il présente même un autre type de réacteur au thorium en plus de celui à sels fondu déjà présenté au début, qui utilise un accélérateur de particule pour générer les neutrons nécessaires à la fission, en gardant le réacteur à un niveau "sous-critique", c'est à dire que si on coupe le courant de l’accélérateur (en cas de panne par exemple), la réaction en chaîne se stoppe d'elle même car elle ne produit pas assez de neutrons par elle même. Par comparaison, les réacteurs actuels fonctionnant à un niveau "critique", si on ne fait rien la réaction en chaine s'entretient, voire s'emballe.

 

Pour ceux qui n'ont pas le temps de tout lire, les pages 13 et 14 (c'est des petites pages format bouquin de poche) contiennent le résumé des arguments pour ce type de réacteurs et pour l'usage du thorium.

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Il y a 8 heures, zeta a dit :

Merci pour ce partage, ce bouquin est très bien écrit..... Ce se lit très bien.

De rien.

Encore désolé pour le lien foireux, mais tu confirmes que, si on cherche un peu, on trouve.

 

Sur le fond :

1) j'imagine que le "experts" diront que ces réacteurs à sels fondus sont pleins de défauts ;

2) ce que j'ai surtout retenu 

- le nucléaire "civil" actuel a été développé pour faire payer la fabrication du plutonium par l'ensemble de la population ;

- c'est une solution pour les fameux "déchets" pour lesquels on nous fait croire, depuis des années, qu'aucune solution/technologie n'existe dans l'état actuel de la science.

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Le problème technique le plus ardu pour les réacteurs à sels fondus est la RDM : développer des matériaux qui résistent durablement à la corrosion des sels de fluor à haute température et sous flux neutronique des surgénérateurs au thorium.

Les chinois et les indiens y travaillent.

Un documentaire relatif à cette filière Thorium la face gâchée du nucléaire

Pour les grappes de commande des REP actuels, elles ne sont pas en graphène, elles sont en AIC (argent-indium-cadmium), ou en carbure de bore, certaines en acier inox.

http://www.laradioactivite.com/site/pages/lesgrappesdecontrole.htm

Le graphite a été utilisé comme modérateur (ralentisseur de neutrons) dans les réacteurs à graphite-gaz (France et Angleterre) ou les bouillants russes (RBMK) comme celui de Tchernobyl. 

Modifié par arnaud v8

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Le 16/12/2018 à 21:47, fge a dit :

On parle en permanence de la réduction des émissions de gaz à effet de serre... Et la meilleure solution pour générer de l'énergie en réduisant lesdits gaz, c'est justement le nucléaire. Mais pas les centrales à pression ou les surgénérateurs.

 

Je suis on ne peut plus sérieux. Renseignez-vous.

Ben non. C'est le renouvelable: éolien + solaire, dont les prix s'effondrent grâce à des avancées technologiques majeures. 

Pendant que le prix du nucléaire explose (voir le triplement du budget des EPR)...

 

Renseigne toi.

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Renseigne-nous sur le prix du kWh stocké et réinjecté dans le réseau, en février, vers les 18-20 heures, par un bel anticyclone 1035 centré sur le Berry. 

 

Il est exact que le coût du kWh "au fil du soleil et du vent" est devenu compétitif, le problème de l'intermittence n'est toujours pas résolu.

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J'avais vu le sujet et pensais y répondre.

Cette filière Thorium resurgit de temps à autres, on l'a notamment évoquée après l'accident de Fukushima. Si j'ai compris quelque chose, l'avantage c'est que la quantité de combustible présente dans le réacteur est limitée à celle qui est nécessaire au moment de la réaction, le réacteur étant alimenté en continu.

Si cette filière est si prometteuse, pourquoi ne s'est elle pas développée?

On a investit dans des surgénérateurs, dans l'EPR, on a des budgets de recherche énormes pour la domestication de la fusion, s'il ne se passe rien pour le thorium, c'est peut-être parce que la solution n'est pas si miraculeuse que ça.

Sortir du nucléaire est violemment contre

https://www.sortirdunucleaire.org/Le-reacteur-au-thorium-une-nouvelle-impasse

Je voulais peser leurs arguments en rapport avec les argument des pro thorium, je n'en ai pas trouvé le temps pour le moment.

Il me semble que si on arrive à faire avec le renouvelable on s'épargnera bien des soucis. Aujourd'hui, l'espoir d'en produire en suffisance semble très raisonnable.

Si la seule raison pour investir dans d'autres voies est son intermittence, rien ne dit qu'elle ne soit pas parfaitement gérable sur le long terme.

Certes une éolienne n'est productive que 20 à 25% du temps, mais qu'en est-il de milliers d'éoliennes réparties sur tout le territoire?

L'éolien et le solaire ne produisent pas en même temps, on sait faire du solaire thermodynamique qui produit sur la journée entière

Un VE stocke, en moyenne, dans ses batteries l'équivalent de deux  jours de consommation d'un ménage alors qu'il le consomme sur une semaine.

L'hydraulique et pour une petite part l'énergie biomasse sont là aussi pour ajuster production et consommation.

Une part de consommation est décalable vers les heures creuses.

Modifié par hybridex

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Il y a 2 heures, Agfa a dit :

Ben non. C'est le renouvelable: éolien + solaire, dont les prix s'effondrent grâce à des avancées technologiques majeures. 

Pendant que le prix du nucléaire explose (voir le triplement du budget des EPR)...

 

Renseigne toi.

 

Renseigne-toi donc sur le pourquoi de cet acharnement thérapeutique sur les surgénérateurs et les centrales à eau pressurisée.

 

Un LFTR coûte moins cher à fabriquer. Beaucoup moins cher.

 

Et lis le livre mis en lien plus haut.

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Il y a 6 heures, Agfa a dit :

Ben non. C'est le renouvelable: éolien + solaire, dont les prix s'effondrent grâce à des avancées technologiques majeures. 

Pendant que le prix du nucléaire explose (voir le triplement du budget des EPR)...

 

Renseigne toi.

Je suis pas contre, si ce n'est que d'après un rapport de l'ADEME de 2016 pour passer en 100% renouvelable (cité à la fin de l'article de sortir du nucléaire : https://www.ademe.fr/mix-electrique-100-renouvelable-analyses-optimisations) le bilan est le suivant:


 

Citation

  On obtient ainsi, pour le cas de référence :
    * 17 000 km2 occupés par des parcs éoliens terrestres, soit environ 3% du territoire métropolitain, avec seulement 170 km 2 de surface au sol artificialisée [...] Le reste de la superficie occupée reste compatible avec les autres usages tels que l’agriculture, l'élevage ou l’exploitation forestière.
    * 1 000 km2 occupés par des parcs éoliens en mer, soit environ 0.3% du domaine public maritime (DPM) localisé à moins de 22 km (12 milles) des côtes, avec moins de 10 km 2 occupés en surface correspondant [...], le reste de la superficie occupée reste potentiellement compatible avec les autres usages tels que la plaisance, certaines activités de pêche, ou la mise en place de réserves naturelles.
    * 500 km2 occupés par des grandes centrales au sol (Figure 124), soit environ 0,1% du territoire métropolitain, avec seulement 25 km 2 de surface au sol artificialisée [...] Le reste de la superficie occupée reste potentiellement compatible avec les autres usages tels que certaines cultures agricoles, ou l’élevage.

Ça commence à faire un paquet d'éolienne et de panneaux solaires... non ?

Et il faut ajouter à ça d'après le rapport 3 niveaux de stockage (court terme type batteries, journalier type turbinage d'eau entre bassin à 2 altitudes différentes, saisonnier type conversion en gaz), avec si je lis bien les graphes des puissances installés de 12GW (+7GW turbinage et 17GW inter-saison), la capacité installée (en GWh) n'est pas bien claire par contre...

Donc ça ne va pas se faire tout seul non plus.

Et pour faire suite au début de ce sujet, l'idée est justement qu'il n'y a pas "le" nucléaire, mais plein de type possibles ayant chacun des avantages et des inconvénients. Et que si ça peut nous aider à accélérer le passage vers le zéro émissions, tout en limitant les risques liés à la sécurité et les déchets, ça serait quand même bête de ne pas en profiter...

Mais bon, même si ils lançaient des projets maintenant sur l'industrialisation des autres solutions à l'uranium et aux EPR, il faudrait bien des années avant de le voir éclore, les alternatives n'ayant été que très peu recherchées jusqu'à présent, même si il n'est pas nécessaire d'avoir un bond technologique contrairement à la fission nucléaire...

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Si l'éolien/solaire  etait la solution l'Allemagne aurait deja eteint ses centrales thermiques. Ils sont leader sur la fabrication , leur industrie dans ce domaine exporte à tout va . . Pareil au Danemark qui s'y est lancé depuis des décennies. Mais on ne peut rien faire contre les lois physique  , l'eolien necessite du vent pas trop fort et le solaire du soleil dans des ciels bleus 

C'est et ca restera des énergies d'appoint , il n'y aura jamais de 100% solaire/eolien dans notre pays . Le foisonnement ne fonctionne pas pour fournir 100% 365 jours par an 7jours sur 7 et 24h sur 24H .
Le stockage fait couler beaucoup d'encre mais dans les faits ca coute tres tres cher aux volumes nécessaires à un pays .

 

Je suis persuadé que la centrale thermique reste indispensable pour les 30 ans à venir à minima .
Le nucleaire est en expansion dans le monde entier quoi qu'on en pense chez nous , à tord ou à raison. Pourquoi alors le reacteur à thorium ne se construit pas ? 

Que certains groupes puissants bloquent cette techno en France , sans doute,  mais dans le monde ? en Chine ? en Inde ? 

 



 

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Il y a 1 heure, kafou59 a dit :

l'eolien necessite du vent pas trop fort

tu es allé chercher ces infos où ? au doigt mouillé ?
Les éoliennes tournent jusqu'à 90 km/h. Une recherche rapide montre que le vent ne dépasse pas en France 100 km/h dans 98 % des jours. Alors 90 km/h ça doit être encore plus.
https://www.edf.fr/groupe-edf/espaces-dedies/l-energie-de-a-a-z/tout-sur-l-energie/produire-de-l-electricite/le-fonctionnement-d-une-eolienne
http://www.metweb.fr/Statistiques/statistiques_cadre.htm

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