Surgénérateurs

Concernant les surgénérateurs, un texte de 1990 (Gazette Nucléaire n°100, mars 1990) expose l'idée que "les surgénérateurs peuvent, par accident, faire explosion à la façon d'une bombe atomique. En effet, ils peuvent être le siège d'une réaction en chaîne dite «surcritique prompte en neutrons rapides», particularité que seule la bombe atomique possède également".
Savez-vous ce qu'on pense aujourd'hui de ce risque?
http://www.dissident-media.org/infonucleaire/surgenerateur.html

Peut-être aurait-il fallu commencer par rappeler ce que sont les surgénérateurs?
Ce sont donc des réacteurs qui exploitent la surgénération, qui est dixit Wikipédia:

La surgénération ou surrégénération est la capacité de certains réacteurs nucléaires à produire plus de matières fissiles qu'ils n'en consomment, en transmutant des isotopes fertiles en isotopes fissiles.

Le seul isotope fissile disponible en tant que ressource naturelle sur Terre est l'uranium 235, directement exploitable dans le cycle du combustible nucléaire. La surgénération permet théoriquement de valoriser en tant que combustible nucléaire l'ensemble des matières fertiles tels l'uranium 238, qui représente plus de 99 % de l'uranium naturel, et le thorium, lui-même trois fois plus abondant que l'uranium.

On voit donc pourquoi cela présente un intérêt.

L'article lié par Ca va vite est plus particulièrement lié à Superphénix, qui était un surgénérateur expérimental de forte puissance (comparable à celle d'un réacteur ordinaire de centrale nucléaire).

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Ca va vite a écrit:Concernant les surgénérateurs, un texte de 1990 (Gazette Nucléaire n°100, mars 1990) expose l'idée que "les surgénérateurs peuvent, par accident, faire explosion à la façon d'une bombe atomique. En effet, ils peuvent être le siège d'une réaction en chaîne dite «surcritique prompte en neutrons rapides», particularité que seule la bombe atomique possède également".
Savez-vous ce qu'on pense aujourd'hui de ce risque?
http://www.dissident-media.org/infonucleaire/surgenerateur.html

Je trouve que ce texte fait exactement ce qu'il dénonce: de la propagande. Plus précisément, c'est que qu'on appelle en informatique du FUD.

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Déjà, sur la forme:

A la différence des centrales nucléaires «conventionnelles», et à l'inverse de tout ce qui a été déclaré par la propagande officielle, les surgénérateurs peuvent, par accident, faire explosion à la façon d'une bombe atomique. En effet, ils peuvent étre le siège d'une réaction en chaîne dite «surcritique prompte en neutrons rapides», particularité que seule la bombe atomique possède également.

Le fait qu'une particularité soit partagée entre deux choses impliquerait donc que les autres propriétés soient partagées également?  

La variété d'explosion atomique dont un surgénérateur peut être le siège porte le nom rassurant d '«excursion nucléaire».

Voici une définition bien étrange d'une excursion.

Il est clair qu'étant donné l'extraordinaire toxicité radioactive des aérosols de plutonium, l'expulsion même partielle des 5 tonnes de plutonium de SuperPhénix dispersés ou volatilisés par l'excursion nucléaire constituerait une catastrophe sans précédent. [1/1 000 000 ème de gr de plutonium inhalé suffit à provoquer un cancer, 8 kilos sont suffisant pour faire une bombe atomique de type Nagasaki]

«Donnons des chiffres alarmants, même s'ils n'ont pas de rapport!» (ben oui, que vient faire la quantité de plutonium nécessaire pour faire une bombe dans un paragraphe sur la toxicité radioactive?)

Les documents officiels français indiquent que la valeur numérique de la probabilité d'excursion nucléaire n'a pas été calculée.

«Si ça n'a pas été calculé, la seule raison possible est que l'on ne veut pas connaître le résultat, bien sûr!»

De nombreuses causes peuvent être à l'origine d'excursions nucléaires. On envisage par exemple une déformation brutale du coeur par propagation rapide d'une rupture d'assemblage, déformation qui entraverait la circulation du sodium réfrigérant et empêcherait les barres de contrôle de fonctionner. On peut craindre également la formation d'une masse surcritique locale à la suite d'une fusion partielle, ce qui provoquerait une compaction du reste du coeur et une exursion nucléaire d'ensemble. On peut envisager enfin des pannes simultanées d'organes essentiels, l'éjection de barres de contrôle, des fautes au déchargement, un sabotage.

«Faisons des hypothèses inquiétantes avec des mots complexes: le grand public aura peur même si ça ne veut rien dire!»

Potentiel accidentel d'excursion nucléaire prompte critique sous l'effet de compaction, libérant de l'énergie mécanique sous forme explosive (Commissariat à l'Energie Atomique, Bulletin d'Informations Scientifiques et Techniques, n°208, novembre 1975, page 33) et: «Potentiel d'explosions dues à interactions violentes Na - UO2 fondu. Processus peut se coupler avec explosion nucléaire» (idem, page 34).

«Citons hors contexte des extraits qui font peur d'une publication officielle introuvable».

À propos, sur ce dernier point, si quelqu'un a un accès à cette publication, ce serait intéressant de voir ce qu'il en est réellement.

Je ne poursuis pas plus loin dans l'article, qui passe ensuite à des considérations d'ordre non technique.

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Reprenons, en commençant par préciser certaines choses dont parle l'article mais qui ne sont pas propres aux surgénérateurs.

Déjà qu'est-ce qu'une excursion? Alors désolé, ça va être un peu compliqué, car ce n'est pas une simple "explosion". Pour moi, dans le cas général, une excursion est soit un déplacement, contrôlé ou non, du point de fonctionnement dans l'espace des phases, soit un écart à la trajectoire prévue (toujours dans l'espace des phases). Dans cet espace des phases, on définit un (hyper-)volume où se trouve normalement le point (ou la trajectoire) de fonctionnement, c'est l'enveloppe de fonctionnement.
Dans les systèmes sensibles (comme une centrale nucléaire), ce volume est lui-même englobé dans une ou plusieurs enveloppes de sécurité: la sortie de l'enveloppe de fonctionnement et le passage dans l'enveloppe de sécurité provoque généralement le déclenchement de mesures pour ramener le point de fonctionnement dans l'enveloppe de fonctionnement, ou en tout cas l'empêcher de sortir de l'enveloppe de sécurité.

La sortie de l'enveloppe de fonctionnement est une situation anormale; le danger ne survient que dans le cas où l'on sort de l'enveloppe de sécurité (s'il y a plusieurs enveloppes de sécurité, des dangers différents peuvent survenir à chaque fois: dommages à l'appareil si l'on sort de la première, aux personnes si on sort d'une autre plus externe, etc.)

Le terme n'est pas propre à l'industrie nucléaire. Par exemple on pourrait en définir pour un aspirateur: si votre aspirateur se bouche, il va en général se mettre à chauffer: le point de fonctionnement se déplace donc dans l'espace des phases, dans la dimension des températures. Si le moteur chauffe trop (sortie de l'enveloppe de fonctionnement) il peut griller; sur certains modèles, une sécurité coupe le courant quand une certaine température est atteinte pour empêcher que ça arrive. Si pour une raison quelconque le moteur ne grille pas et la sécurité ne se déclenche pas, on peut sortir de l'enveloppe de sécurité et l'aspirateur pourrait prendre feu, avec les conséquences que l'on imagine. Notez que le fait que le moteur grille peut-être considéré comme une sécurité qui empêche l'incendie.

Il y a donc deux choses à noter:
- tout est fait pour que l'on ne sorte pas de l'enveloppe prévue;
- une excursion en dehors de l'enveloppe de sécurité ne résulte pas forcément en une "explosion à la manière d'une bombe atomique" (à supposer qu'une telle explosion soit possible).
Dans le cas du nucléaire, une excursion peut cependant provoquer un accident de criticité.


Sur la toxicité du plutonium à présent. C'est vrai qu'il est très toxique par inhalation, simplement car il reste alors longtemps dans les poumons et les irradie. Il est beaucoup moins toxique par les autres voies (ingestion en particulier) car généralement sous forme peu absorbable (il ne fait donc que traverser l'organisme).
Sur le chiffre donné "1ug pour produire un cancer", je n'ai pas trouvé d'élément dans un sens ou dans l'autre. Ce chiffre est a priori suspect, car il ne dit pas de quoi il s'agit exactement? Est-ce la dose pour produire un cancer dans 50% des cas? Au bout de combien de temps? Par rapport à quelle référence? D'un autre côté, ça ne peut pas être non plus le minimum: il suffit théoriquement d'une mutation mal placée pour produire un cancer... :scratch:Le document le plus complet que j'ai trouvé sur le sujet est celui-ci (en anglais) qui synthétise des études expérimentales sur des animaux et des études sur des populations exposées accidentellement: on est loin d'avoir un chiffre précis, et il y a de nombreux facteurs.
Dans tous les cas, on peut noter que le plutonium est beaucoup moins toxique que d'autres produits, non seulement tels que le Polonium-210, célèbre depuis l'affaire Litvinenko, mais également que des produits naturels comme la toxine botulique: pour comparer, avec les 1ug nécessaires pour produire un cancer avec du plutonium selon l'article, avec une masse équivalente de toxine botulique, on doit pouvoir tuer une bonne dizaine de personnes, et en quelques heures, pas avec un cancer qui mettra probablement des années à se développer...
Pour plus de détails tout en restant accessible, le livre Plutonium: mythes et réalités de Henri Métivier chez EDP est très bien.

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Ceci étant précisé, que peut-on dire sur le fond de l'article?

Malheureusement, pas grand chose, car il reste trop vague (c'est le principe du FUD susmentionné) pour que l'on puisse réellement le réfuter, surtout sans accès aux documents qu'il prétend prendre pour source, et d'autant plus qu'il ne fait pas de distinction entre défauts intrinsèques des surgénérateurs, défauts des surgénérateurs avec un circuit de refroidissement au sodium, et défauts propres à la conception de Superphénix.

La possibilité d'explosion à la manière d'une bombe atomique est peu crédible:  si une masse critique de plutonium se rassemblait, il y aurait effectivement le début de la réaction qui se produit dans une bombe atomique. Mais une telle réaction tend à séparer les réactifs et donc à s'arrêter aussitôt! (C'est probablement cette possibilité qui est envisagées dans les essais en cas d'explosion mentionnés par l'article.) Dans une bombe atomique, des efforts considérables sont déployés pour amener et maintenir les réactifs en contact suffisamment longtemps, avec des charges explosives disposées de manière bien précise et contrôlées par une électronique qui doit être si rapide et précise qu'elle a longtemps été une des difficultés majeure pour la réalisation d'une bombe (vous vous souvenez du film Frantic?).
Cette possibilité, si elle existait, serait a priori non spécifique à Superphénix: les neutrons rapides sont quelque chose que l'on retrouve dans tous les surgénérateurs. Le fait que les surgénérateurs soient l'une des pistes explorées pour créer des réacteurs plus sûr depuis Fukushima en dit long sur la crédibilité de ce risque par les spécialistes de l'industrie nucléaire.

Si on enlève cette possibilité, la thèse centrale de l'article s’effondre: plus d'explosion catastrophique projetant des tonnes de plutonium sur toute l'Europe. ;)Cela ne veut bien sûr pas dire qu'il n'y a aucun danger: le sodium fondu n'est pas quelque chose de très sympathique, même s'il a des propriétés pratiques pour cet usage. Des travaux sont d'ailleurs fait pour étudier les possibilités de le remplacer par d'autres caloporteurs comme du plomb fondu.

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Quelle est donc la situation actuelle? Juste quelques éléments:

• Dans le livre Maîtriser le nucléaire: sortir du nucléaire après Fukushima, les surgénérateurs sont évoqués comme une alternative (!), même si je ne suis pas certain que cette "alternative" soit très appréciée de tous les anti-nucléaires. N'oublions pas que Sortir du Nucléaire a été créé à cause de Superphénix...
  
• D'après Wikipédia, les surgénérateurs sont effectivement l'une des pistes envisagées pour les réacteurs sûrs de 4ème génération:
  

  Le forum international Génération IV lancé par les États-Unis en l'an 2000 promeut largement la filière surrégénératrice avec 4 concepts sur 6 :
     Réacteur rapide / thermique à caloporteur gaz ;
     Réacteur rapide à caloporteur sodium ;
     Réacteur rapide à caloporteur plomb-bismuth ;
     Réacteur à sels fondus.
  

• Il n'y a que quelques surgénérateurs et/ou réacteurs à neutron rapides en activité: Wikipédia FR en donne une liste, Wikipédia EN une autre;
  
• Au niveau des recherches, elles se poursuivent sur divers fronts: la possibilité déjà évoquée d'utiliser d'autres caloporteurs que le sodium (plomb, CO₂, ...), mais aussi celle d'utiliser d'autres combustibles que le couple U238/Pu239, par exemple avec du thorium (couple Th232/U233). La production de l'uranium 233 nécessaire nécessite toutefois toujours un passage par le plutonium;
  
• Il y a plusieurs réacteurs en construction (voir les listes de Wikipédia ci-dessus). En France, un nouveau prototype est en construction à Marcoule: ASTRID.
  

Voilà pour la contre-propagande! "The best defense against propaganda: more propaganda." -- Edward Bernays