Les réacteurs de recherche

10 mai 2021

Les réacteurs de recherche

Les réacteurs nucléaires de recherche permettent d’étudier comment se comportent des matériaux et des combustibles nucléaires lorsqu’ils sont utilisés dans l’industrie nucléaire. Ces matériaux et ces combustibles peuvent ainsi être testés et l’on peut, de ce fait, étudier comment ils réagiront lorsqu’ils seront placés dans un réacteur nucléaire.

Les réacteurs de recherche servent également à produire des isotopes radioactifs qui seront utilisés en médecine nucléaire (cf. article médecine).

Ils peuvent aussi servir à former le personnel des centrales nucléaires.

Les réacteurs de recherches fonctionnent de la même manière que les réacteurs des centrales nucléaires mais leur but n’est pas de produire de l’électricité. De plus leur puissance est généralement bien inférieure par rapport à celle des réacteurs des centrales nucléaires.

Il existe actuellement 234 réacteurs nucléaires de recherche dans le monde.

Parmi ces réacteurs de recherches, les réacteurs d’irradiation technologiques sont ceux qui permettent d’étudier comment réagiront les matériaux que l’on souhaite utiliser au sein d’un réacteur face aux conditions qui règnent dans ce réacteur (température, pression, absorption de neutron…).

La France possède deux réacteurs de ce type, de forte puissance : le réacteur Osiris, aujourd’hui arrêté, et le Réacteur Jules Horowitz (RJH), en cours de construction.

Le réacteur Osiris :

Ce réacteur de recherche fut mis en service par le CEA en 1966. Il présentait une puissance thermique de 70 MW. Il permettait donc d’étudier les matériaux et combustibles utilisés dans les réacteurs de centrales nucléaires, mais aussi de produire des éléments radioactifs employés dans la médecine (scintigraphie…), comme le technétium 99m. Le réacteur Osiris fut mis à l’arrêt en 2015. La construction du réacteur Jules Horowitz (RJH) permettra de le remplacer.

Le Réacteur Jules Horowitz (RJH) :

Le RJH permettra donc les mêmes applications que son prédécesseur Osiris. Sa construction a débuté en 2007 sur le site CEA de Cadarache. Sa mise en fonctionnement, initialement prévue en 2013, a été reportée en 2025. Le réacteur aura une puissance de 100 MW thermiques.

Les échantillons de matériaux ou de combustible sont testés en les bombardant par un flux de neutrons intense. Ce faisant, ces échantillons subiront un vieillissement accéléré qui permettra de visualiser leur avenir, s’ils sont utilisés comme composants dans le réacteur d’une centrale nucléaire. De manière similaire, il est aussi possible de recréer les conditions d’un incident voire d’un accident nucléaire afin de voir comment se comportera l’échantillon dans ce cas là.

Ces échantillons sont placés dans des dispositifs expérimentaux qui peuvent eux même être positionnés à différents endroits : à l’intérieur du cœur ou à sa périphérie.

De plus, le RJH produira, comme le réacteur Osiris, les radioéléments employés dans la médecine nucléaire. Il permettra notamment de produire 25 % de la production européenne de ces radioéléments, en majorité du technétium 99m.

Sources :