Assurer un avenir sûr pour l'énergie nucléaire

Le monde doit accroître la production mondiale d'énergie nucléaire pour aider à réduire les émissions mondiales de carbone. Cette conclusion est basée sur de nombreux modèles et projections qui indiquent que les énergies renouvelables ne peuvent pas le faire seules.

Mais il y a une mise en garde importante. Nous ne pouvons tout simplement pas avoir d'incidents nucléaires majeurs comme ceux qui se sont produits à Tchernobyl, en Ukraine, et à Fukushima, au Japon. Ce sont ce que je considère comme des événements à faible risque, mais à conséquences élevées.

Dans l'histoire de l'énergie nucléaire, il y a eu peu d'incidents graves. Mais les centrales nucléaires ont le potentiel unique de déplacer définitivement des villes entières en cas d'accident grave.

L'accident de Tchernobyl a finalement déplacé quelque 350,000 XNUMX personnes de leurs foyers. Des milliers de kilomètres carrés ont été réservés comme zone d'exclusion inhabitée autour de la centrale nucléaire de Tchernobyl. De nombreuses personnes ont également été déplacées à la suite de l'accident de Fukushima, mais pas autant qu'à Tchernobyl.

Si l'on veut que l'énergie nucléaire réalise son potentiel de réduction des émissions de carbone, nous devons veiller à ce que de tels accidents ne soient plus possibles.

Construire des centrales nucléaires plus sûres

J'ai récemment eu l'occasion de parler de ces questions avec le Dr Kathryn Huff, secrétaire adjointe au Bureau de l'énergie nucléaire du ministère de l'Énergie.

Le Dr Huff a expliqué que les systèmes de sécurité passive sont la clé pour s'assurer qu'en cas d'accident, les travailleurs pourraient s'éloigner d'une centrale nucléaire et celle-ci s'arrêterait dans un état sûr.

Il y a une distinction importante à faire ici. Le public peut s'attendre à ce que les conceptions nucléaires soient infaillibles, mais il existe de nombreuses raisons pour lesquelles cette métrique ne sera jamais atteinte. Vous ne pouvez tout simplement pas vous prémunir contre tous les incidents possibles qui pourraient survenir. Ainsi, nous essayons d'atténuer les conséquences possibles et de mettre en œuvre des conceptions à sécurité intégrée.

Un exemple simple de conception à sécurité intégrée est un fusible électrique. Cela n'empêche pas un incident où trop de courant essaie de traverser le fusible. Mais si cela se produit, la connexion fond et arrête le flux d'électricité - une condition de sécurité. Ni Tchernobyl ni Fukushima n'étaient des projets à sécurité intégrée.

Mais comment réaliser de telles conceptions à sécurité intégrée ? Le Dr Huff a mentionné deux exemples.

Le premier est le nouveau réacteur à eau sous pression (REP) AP1000® de Westinghouse. Le problème à Fukushima était qu'après l'arrêt, l'électricité devait être disponible pour faire circuler l'eau afin de refroidir le réacteur. Lorsque l'alimentation a été coupée, la capacité de refroidir le cœur du réacteur a disparu.

Le nouveau réacteur APR s'appuie sur des forces naturelles telles que la gravité, la circulation naturelle et les gaz comprimés pour faire circuler l'eau et empêcher la surchauffe du cœur et de l'enceinte.

En plus du refroidissement passif, il y a eu des innovations dans le développement de types de carburant de nouvelle génération qui sont tolérants aux accidents. Par exemple, isotrope tri-structural (TRISO) combustible à particules est constitué d'un noyau de combustible d'uranium, de carbone et d'oxygène. Chaque particule est son propre système de confinement grâce à des couches à triple revêtement. Les particules TRISO peuvent résister à des températures beaucoup plus élevées que les combustibles nucléaires actuels et ne peuvent tout simplement pas fondre dans un réacteur.

Le Dr Huff a déclaré qu'une démonstration de réacteur avancé sera en ligne d'ici la fin de la décennie, avec un lit de galets rempli de particules TRISO.

Ces deux innovations peuvent garantir que les futures centrales nucléaires ne connaîtront jamais d'accident majeur. Mais il y a des questions supplémentaires qui doivent être abordées, telles que l'élimination des déchets nucléaires. J'aborderai cela - ainsi que ce que font les États-Unis pour promouvoir l'énergie nucléaire - dans la partie II de ma conversation avec le Dr Huff.