Le Thorium remplacera-t-il l’Uranium ?

J’évoquais hier de possibles développements de la fission nuclaire comme l’une des alternatives plausibles au pétrole. En cherchant un peu plus j’ai trouvé quelques trucs très intéressants. En particulier, ceci, qui explique en détail comment et pourquoi le Thorium, un métal lourd voisin de l’Uranium, a un avenir bien plus prometteur que ce dernier dans la production d’énergie pas chère et très peu polluante.

Nous disposons d’environ un siècle de réserves d’Uranium fissile pour les centrales actuelles. C’est-à-dire que nous avons assez de ce lourd métal jaune (qui contient les quelques millièmes d’U-235 qui servent de carburant) sous la main pour les faire fonctionner pendant un peu plus de 80 ans: il est tout à fait envisageable que l’on épuise cet Uranium avant d’avoir vidé les réserves de pétrole de la planète.

Une méthode que nous connaissons pour étendre ces réserves de carburant nucléaire, c’est d’utiliser les neutrons en excès produit par cet U-235 pour fabriquer plus de carburant nucléaire à partir du reste de ce même métal jaune: l’U-238. Donnez-lui un neutron à bouffer et il se change en Plutonium (Pu-239), que l’on peut alors faire à son tour éclater dans un autre réacteur nucléaire (mais on ne peut que difficilement l’utiliser pour engendrer plus de Plutonium). On peut donc brûler l’U-235 tout en fabriquant au passage plus de Plutonium qu’on a utilisé d’Uranium pour le faire. Cette technique est au point, on l’a essayé avec succès, elle permet de démultiplier nos réserves de carburant nucléaire de manière considérable (autour de 100 fois).

Mais voilà, pour ça il faut des centrales extrêmement coûteuses, encombrantes, et refroidies au sodium liquide, qui explose au contact de l’eau et brûle à l’air. Superphénix, ça vous dit quelque-chose ? L’écologisme a tué cette piste en France comme en Allemagne, et donc, à cause des gesticulations d’abrutis comme on en trouve chez Greenpeace (et aussi, il faut l’admettre, à cause du coût et du danger bien réels), nous ne recyclons pas l’Uranium après l’avoir utilisé une première fois. Non, à la place on l’enterre pour des dizaines de milliers d’années, ou au mieux on le retraite pour en extraire le Plutonium produit pour en faire un peu plus de carburant (mais les mêmes guignols s’opposent aussi violemment à ce recyclage-là).

Il faut aussi savoir que quand on recycle ainsi le carburant nucléaire, les déchets obtenus au final ne sont dangereux que pendant une paire de siècles, au lieu de dizaines de milliers d’années. Mais bon, l’écologisme est comme ça: une caricature d’écologie qui mêle gâchis, bêtise crasse et contradiction dans les faits.

Voilà où nous en sommes aujourd’hui: la plupart des centrales nucléaires en activité sont des usines brûlant de l’U-235 et refroidies à l’eau ultra-pressurisée, ce sont d’énormes machins très compliqués, très coûteux et très puissants qui demandent une attention permanente pour rester sagement dans leurs limites de fonctionnement – elles sont en équilibre instable: pas assez de neutrons, elles s’éteignent ; trop, et elles s’emballent irrémédiablement. En plus ces centrales sont généralement périmées depuis des années, et personne ne sait vraiment comment on va pouvoir financer leur démantèlement et remplacement.

Ah, si seulement on pouvait refroidir les centrales nucléaires avec autre chose que de l’eau ultra-pressurisée (encombrant, compliqué) ou du sodium liquide (cher, dangereux), si seulement on pouvait plus facilement fabriquer du carburant nucléaire, si seulement on pouvait faire les deux dans le même réacteur ! Mais au fait… on peut faire tout ça, à condition de changer de carburant nucléaire: avec du Thorium on peut fabriquer non pas du Plutonium, mais de l’U-233, un isotope d’Uranium artificiel tout aussi utile que l’U-235: on peut le brûler en utilisant des sels de fluor fondus (exceptionnellement sûrs) en guise de fluide de refroidissement (par simple convection, ce qui est très très simple et pas cher), et fabriquer plus d’U-233 au passage à partir de Thorium, pendant qu’on produit de l’électricité – étendant presque indéfiniment nos réserves de carburant nucléaire.

Cerise sur le gâteau, le Thorium est beaucoup plus abondant que l’Uranium (on en trouve dans la monazite, présente en Bretagne et ailleurs – c’est une réserve d’énergie plus vaste encore que le pétrole), et peut se manipuler en toute sécurité avec de simples gants. Il n’est pas brûlé sous forme de barres solides comme dans les centrales ordinaires, mais dissous dans le fluorure liquide, ce qui a plein d’autres avantages. Ses déchets ne sont dangereux que 500 ans environ, et ne contiennent pas de Plutonium, considéré comme le plus toxique de tous (de loin). En plus personne n’a jamais conçu de bombe à partir d’U-233 ou de Thorium, donc son détournement dans un but criminel relève de la gageure.

Un réacteur de ce type fonctionne depuis 1965 (il produit autour de 8 MW), et a démontré la faisabilité et l’intérêt du Thorium dissous dans du sel liquiéfié de fluorure:
– les produits de fission ne s’accumulent pas, ils sont extraits du fluide en continu
– pas besoin d’arrêter le réacteur pour refaire le plein de carburant, il suffit d’en redissoudre dans le fluide
– fonctionnement à plus haute température (plus efficace) à pression atmosphérique (beaucoup plus simple, moins dangereux et moins cher)
– maintenance simplifiée des tuyaux, pompes, échangeurs de chaleur, etc. (le sel liquéfié est moins volatil et moins corrosif)