Bref compte-rendu de la journée préparatoire des contributions aux projets du 6ème PCRD concernant les Systèmes du Futur

Bref compte-rendu de la journée préparatoire des contributions aux projets du 6^ème PCRD concernant les Systèmes du Futur

Cette réunion est une réunion d’information entre organismes sur leurs participations respectives aux expressions d’intérêt émises vers la commission européenne pour les projets du 6^ème PCRD. Elle a pour objectif de rendre cohérentes les propositions et les positions des organismes français mais n’est pas une réunion décisionnelle sur les responsabilités de chacun des laboratoires.

En introduction, l’évolution de GEDEON pour la prise en compte des systèmes du futur est présentée.

D’autre part, les principales conclusions du projet GENERATION IV sont indiquées : 6 concepts sont retenus dans ce cadre, 2 concepts à caloporteur He RCG à Spectre thermique et RCG à spectre rapide, 2 concepts à neutrons rapides et à caloporteur métal liquide, un concept à neutrons rapides et à caloporteur eau supercritique et le Réacteur à Sel Fondu.

Ces orientations doivent être prises en compte au niveau européen, sans chercher toutefois une cohérence absolue avec GENERATION IV.

RSF

Trois expressions d’intérêt ont été soumises : deux de type projet intégré et un réseau d’excellence.

Les thèmes à privilégier sont le retraitement du sel, les propriétés chimiques, la corrosion et le comportement sous irradiation, la neutronique expérimentale (PEREN) et la physique du cœur comme support à l’analyse de fonctionnement et sûreté. EDF propose de se focaliser sur le concept basé sur le thorium, en accord avec le CNRS et le CEA. Il est aussi recommandé de proposer un seul projet (IP ou TP) pour le 6^ème PCRD et d’établir un lien fort ou de faire un projet commun avec la proposition THOREMIN. En effet, cette EoI propose l’étude de la consommation du plutonium en REP sur un support thorium, ce qui conduit à la production d’isotope ²³³U, utile pour le cycle thorium en RSF.

Un projet commun ayant une logique de solution durable est aussi à envisager.

HTR

Aujourd’hui, deux projets industriels sont à l’étude : le PBMR et le GT-MHR. Plusieurs EoI (6 propositions) ont été proposées dans plusieurs thématiques :

· HTR-CORETECH : Technologie de base HTR et exploration d’autres variantes (à très haute température).

· HTR-MINWASTE : Solution relative aux déchets HTR (stockage du combustible irradié, traitement et devenir des autres déchets) et à leur minimisation (potentiel du HTR pour la transmutation du Pu et des AM).

· HTR-HTP : Etude du système de conversion d’énergie (échangeur, turbo-machine, …) proposé hors EURATOM.

· EXTREMATER : Proposé hors EURATOM sur les études de base sur les matériaux soumis à des charges intenses.

· HTR-BASICS : Réseau d’excellence, en support à l’industrie pour la recherche de base.

· HTR-IP : Proposé hors EURATOM – Etude des procédés de production d’hydrogène (reformage du méthane, cycle iode (souffre, électrolyse))

D. Hittner indique qu’il est probable que la Commission va vouloir regrouper l'ensemble des activités HTR proposées dans HTR-CORETECH, HTR-HTP et HTR-BASICS, ainsi que les activités déchets HTR de HTR-MINWASTE en un seul I.P. En ce qui concerne l' étude du potentiel des HTR pour la transmutation (concept du "deep burn transmuter" elle pourrait être intégrée dans ADOPT).

Un projet de type I.P. sur les HTR sera proposé pour répondre à l’appel d’offre de la commission sur les Systèmes du Futur qui devrait être lancé vers fin 2003 pour un démarrage du projet fin 2004.

RCG-R

La proposition d’EoI sur les réacteurs rapides à caloporteur gaz comprend deux volets : un à caloporteur CO2 et un à caloporteur He à haute température. Ce dernier concept est proposé par le CEA.

Positionnement de EDF :

Les HTR se situent comme une option possible à une échéance rapprochée, sachant que les REP ont un avenir pour quelques décennies. Après 2050, les RCG-R et les RSF peuvent être des solutions. EDF prépare l’avenir avec des moyens modestes et cible ses actions propres avec l’appui des partenaires. Les efforts pour le 6^ème PCRD seront à hauteur de ceux engagés pour le 5^ème PCRD dans les domaines des HTR et des RSF.

Positionnement de FRA

FRA souligne l’intérêt pour l’outil de projet intégré pour les applications industrielles afin d’avoir un programme de développement de technologie en soutien à un déploiement industriel.

FRA donne la priorité au HTR et considère que l'exploration du concept HPLWR (technologie REP) mérite d'être poursuivie. FRA n'a ni les moyens ni la vocation de contribuer activement à la R&D long terme sur les RCG-R et les sels fondus.

FRA souligne que, pour la R&D long terme, il serait dangereux de figer des options de modèles de réacteurs trop tôt: les développements technologiques doivent rester génériques.

FRA souligne l'importance d'une politique européenne de soutien aux moyens de R&D dont auront besoin les approches innovantes pour le nucléaire et soutient la démarche du CEA de présenter le RJH comme projet européen.

Le CNRS intervient pour mentionner sa volonté de s’impliquer avec des moyens importants dans le thème des réacteurs à sels fondus au travers d’une implication coordonnée de plusieurs départements du CNRS ( IN2P3, Sciences Chimiques et Sciences pour l’Ingénieur). Cette communauté du CNRS a la volonté de s’engager dans un programme expérimental assez ambitieux sur des sels non radioactifs visant à démontrer la faisabilité scientifique du concept RSF et ceci en liaison avec les études par simulation.

Synthèse

Les quatre organismes sont d’accord pour soutenir de manière cohérente 5 propositions de participation cohérente :

1. Une proposition sur les HTR (RCG-Thermique).

2. Une proposition commune sur les RSF,dans une version de référence Th-U233 incluant si possible la consommation du Pu sur matrice thorium en REP, permettant le démarrage d’un cycle thorium en RSF

3. Une proposition sur les RCG-Rapide, à caloporteur He, à haute température.

4. Une proposition hors EURATOM sur les procédés de production d’hydrogène.

5. Une proposition hors EURATOM sur les matériaux soumis à de forts chargements.

Ceci est en cohérence avec le papier d’orientation rédigé par le groupe MICANET.

Le CNRS souhaiterait avoir une présentation plus détaillée du RCG-R du CEA.

D’autre part, par l’intermédiaire du programme « énergie » du CNRS, il serait intéressant de renforcer les collaborations sur les procédés de production d’hydrogène et sur les matériaux soumis à de fortes contraintes (points 4 et 5).

Les études de scénarios sont à intégrer dans chaque projet.

Bref compte-rendu de la journée préparatoire des contributions aux projets du 6^ème PCRD concernant la séparation et la transmutation

Scénarios

L’étude de scénarios doit être introduite dans le programme TRANSMUTATION.

Les scénarios doivent évaluer la transmutation de l’ensemble des actinides (Np, Am et Cm), avec plusieurs options envisageables. Ces scénarios doivent être proposés dans le cadre d’ADOPT.

Concepts innovants

RSF et HTR peuvent aussi être considérés comme transmuteurs ADS. Seuls les aspects physique du cœur et performances seront proposés dans le cadre d’ADOPT.

Données de base

Trois expressions d’intérêt ont été soumises : SANDAT, TREND et GRUPPELAR group sont à rendre cohérentes et d’intérêt pour les problèmes de la transmutation afin de répondre au mieux aux objectifs.

Un projet unifié devrait être mis en place rapidement, à intégrer ou en liaison forte avec le projet ADOPT.

ADOPT

La proposition est divisée en 4 thématiques : accélérateurs, combustible, retraitement et technologie.

· Pour la thématique du combustible, THOREMIN est aussi présenté dans le cadre des systèmes du futur. Le poids de l’effort entre les combustibles oxyde, nitrure, métallique est à réanalyser. D’autre part, il est important de prendre en compte la problématique du Curium, sachant qu’on dispose de peu d’expérience sur le combustible avec Curium (fabrication, tenue sous irradiation, retraitement).

· Séparation : les procédés de séparation hydrométallurgique ou pyrométallurgique sont proposés :

o Hydrométallurgie : prolongation de DIAMEX, SESAME, simplification du schéma, développement de nouvelles molécules (dont les calixarènes).

o Pyrométallurgie : travail à poursuivre, faire des démonstrations à l’échelle du laboratoire.

· Technologie

o Matériaux : intégration de NUMADS dans ADOPT.

o MEGAPIE devrait continuer

o PDS-XADS et MYRRHA : étude à poursuivre, nécessité de disposer des 2 caloporteurs,

o Il faut donc inclure les expériences sur le caloporteur He dans ADOPT car tout l’effort porte sur le Pb, présentant plus de problèmes technologiques à résoudre à court terme pour disposer d’une fiabilité correcte du concept.

Positionnement EDF

Préparer la gestion des déchets nucléaires. Pour cela, EDF s’appuie sur GEDEON, le CEA, le CNRS et le PCRD. L’effort d’EDF se fera dans la continuité du 5^ème PCRD, principalement sur les études de scénarios, une orientation vers les réacteurs du futur RSF et RCG-R à moindre niveau.

Positionnement FRA

FRA ne peut pas supporter une participation forte dans PDS-XADS sans perspective d’études ou de réalisation. FRA diminuera sa contribution dans le 6^ème PCRD mais souhaite que le projet PDS-XADS poursuive les études sur les 2 caloporteurs.

Synthèse

L’actuelle coordination CEA –CNRS permet de disposer de proposition cohérente.

Les points particuliers qui ressortent sont les suivants:

· Disposer d’un projet sur les données de base, inclus ou non dans ADOPT mais en liaison forte dans tous les cas avec ADOPT.

· Poursuivre l’étude des 2 caloporteurs pour le PDS-XADS avec des propositions expérimentales de type technologique.

· La mise en perspective de la transmutation par des études de scénarios

· Une recommandation pour que les différents programmes concernant la transmutation soient organisés en liaison étroite avec ADOPT dans un ou deux projets intégrés.