CONTROVERSES NUCLEAIRES !
ACTUALITE DES CONTROVERSES...

2009
avril
Un  nouveau nucléaire "mangeur de déchets"
Etats-Unis: The nuclear reactor that could clean up
ADIT, http://www.telegraph.co.uk/

Can a billion-pound machine turn atomic waste into power?

Over a barrel: radioactive waste could be a thing of the past
   The problem with nuclear power is that it comes with an unpleasant side-effect: highly radioactive waste material that will still be dangerous in thousands, if not millions, of years. But what if we could build a reactor that ran on nuclear waste – a reactor that generated power by cleaning up the most toxic substance in existence ?
      Tucked among the fertile vineyards of central California is a machine that promises to do just that. Today, work officially finishes on the National Ignition Facility, ahead of its official opening in May. As we reported earlier this year, the NIF contains the most powerful laser in history, a billion-pound machine in a building the size of three football pitches.
     The aim is to split the laser into 192 separate beams, then focus them on a speck of fuel little bigger than a pinhead. The resulting temperatures and pressures will be millions and billions times greater than those on Earth, triggering the start of a fusion reaction. This will allow researchers to peer into the hearts of planets and stars – but it also has a more practical application, which has nuclear scientists salivating.
     By using hydrogen as its fuel, the NIF should become the first fusion machine that gives off more energy than is needed to trigger the reaction. But there is a problem: due to the enormous energies involved (1,000 times the amount produced by America's national grid), the laser can only fire once every three hours. For a commercial fusion power station, that would need to be 10 times a second.
     So far, so disappointing. But the scientists at the NIF have a crafty solution. Rather than creating a pure fusion reaction, they plan to combine their technology with a traditional nuclear fission reactor, which would require the laser to fire at a far lower frequency.
     "Using the laser to trigger nuclear fusion and drive a fission reaction means we can deliver the benefits of fusion to the utility companies far sooner," explains Ed Moses, director of the NIF. "We will be getting energy from both the fission reaction and the fusion reaction, so for each kilo of fuel used in a traditional fission reaction, we will get about 20 times more energy."
     Nuclear fission occurs when heavy atoms such as uranium or plutonium split into smaller, lighter atoms, releasing neutrons and energy. The neutrons released trigger fission in nearby atoms, setting off a cascade: a chain reaction.
     Nuclear fusion, on the other hand, occurs when two small atoms, typically forms of hydrogen, are heated and compressed together until they fuse to form a heavier atom, releasing large numbers of neutrons and vast amounts of energy.
     Under the NIF's plan, the neutrons that power the fission would come from the laser-triggered fusion reaction: a "fission fusion" reactor in which the nuclear fuel is encased in a blanket around the fusion reactor. The team claim they can have a working power station running by 2020.
     Dr Jeff Wisoff, a former astronaut who is deputy principal associate director of science at the NIF, thinks this type of hybrid energy source could transform the way the world views nuclear energy.
     "This is our vision for a safe, clean and sustainable energy source of the future," he says. "As the source of the neutrons is separate from the nuclear fuel, it becomes highly controllable and it can never go into meltdown by accident."
     But there are more advantages to the concept. In nuclear fission, the cascade of neutrons eventually becomes too weak for the fuel to be a viable energy source. The waste, however, continues to undergo radioactive decay, remaining highly dangerous.
     Yet by using a separate source of neutrons – taken from the fusion reaction – the fuel can be burned up almost completely. The NIF claims that spent nuclear fuel, and even weapons-grade plutonium, could be put into the fission blanket and used up over a 50-year period in a highly controllable way.
     "The beauty of it is that we can put in anything that will burn up," explains Dr Wisoff. "It will essentially allow us to use the spent fuel left behind by traditional nuclear fission. It really could help us clean up the world."
     Professor Mike Dunne, director of the central laser facility at the Rutherford Appleton Laboratory, near Oxford, is equally enthusiastic. He is one of the leaders of the High Powered Laser Research Facility, which is aiming to build a fusion reactor that can fire a laser once every couple of minutes rather than hours.
     "The concept of hybrid fission fusion reactors have been around for a long time, but they have always been deemed to need significant storage or reprocessing of waste," he says.
     "What this does is close that fuel cycle. It is an amazing design, and should allow us to get fusion energy on to the National Grid far sooner than we have previously thought possible."

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Commentaire d'un membre du GSIEN:
    C'est un vieux serpent de mer qui ressort. Les japonais travaillaient déjà sur ce réacteur hybride fission - fusion, il y a... au moins 15 ans.
     Les promoteurs de la fusion oublient tout une série de problèmes "amusants".
     Tout d'abord, ce n'est pas de "l'hydrogène sympathique" qu'on fusionne, mais un mélange deutérium - tritium (réaction la plus "facile" à réaliser - en octobre 1958 j'ai commencé à faire de la physique des neutrons de 14 MeV produits par... réaction de fusion D-T avec un petit accélérateur de 150 kV). La production de deutérium est énergivore.
     Quant au tritium... en général on envisage de le produire par réaction n-Li, mais pas n'importe quel isotope du lithium, celui de masse 6, présent seulement à 7,4% dans la nature. Et les réserves mondiales (exploitables) de lithium sont faibles et vont déjà être mises largement à contribution pour les batteries automobiles.
     Par ailleurs, cette brave réaction de fusion si "propre" produit des neutrons rapides (14 MeV) qui emportent la plus grande part de l'énergie et ont la tendance fâcheuse d'activer les matériaux environnants. Les utiliser pour casser des déchets, ou pour servir d'appoint à un réacteur sous critique nous ramène au Rubbiatron (1, 2, 3, etc.).
     Les japonais proposaient, à l'époque de mettre autour de leur machine à fusion une couverture d'uranium naturel ou appauvri pour faire du breeding, c'est à dire produire du 239 Pu. Et il n'arrivaient à un bilan énergétique (sur papier) positif qu'en prenant en compte le potentiel énergétique du Pu.
     Il y a déjà quelque temps que les plus ardents défenseurs de ces systèmes ont rabattu leurs ambitions. En dehors des actinides mineurs, il n'est plus question d'essayer de transmuter des noyaux genre Cs, etc... Il y a une évidence simple: la fission, dans sa grande scélératesse, ne s'en tient pas à produire du 137 Cs ou 135 Cs, mais elle fait tous les isotopes du Cs (de 123 à 145) , y compris le 133 Cs qui est... stable. La séparation chimique ne permet pas de séparer les divers isotopes. Donc seule une faible partie des neutrons produits vont servir à quelque chose. Mais par contre, leur production, dans la partie réacteur à fission va engendrer de nouveaux produits de fission... voir le sapeur Camenbert !!! De plus, les "cibles" chargées de produits à détruire ( à transmuter) sont insérées dans une matrice d'uranium appauvri (pour des raisons d'effet Doppler indispensable à la sûreté du réacteur) qui va nous redonner généreusement du 239 Pu, et de nouveaux actinides... et le serpent se mord la queue.
     Donc tous ces effets d'annonce sont à prendre avec la plus grande prudence, si ce n'est avec un sourire narquois. Je pense que leur principale préoccupation qui justifie ces annonces, est l'attribution de nouveaux crédits. La fusion est une sujet de recherche, principalement de fric!!!!
     Vous me direz, on construit bien le LHC, on satellise des engins pour rechercher la matière noire ou des exoplanètes, alors pourquoi ne pas laisser d'autres physiciens jouer avec la fusion. Je n'y vois pas trop d'inconvénients, mais je réagis lorsqu'ils nous annoncent que, grâce à cela, demain on va raser gratis.
     J'ai écrit, il y a longtemps, dans "Démocrite", un bulletin informel de la physique des hautes énergies, que l'accélérateur ultime qu'on pourra construire sera circumterrestre et je proposait qu'on le fasse passer par le Darfour, le Bengladesh et autres pays dans la misère, ce qui permettra à ces populations de crever de faim après avoir contemplé les prodiges de la technologie humaine.
Raymond SENE
GSIEN

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