États-Unis: la fabrication du prototype destiné à valider la conception d’un microréacteur est terminée

Le Département américain de l’énergie (DOE) a lancé le projet Microreactor Applications Research Validation and Evaluation (Marvel) l’an passé. Il soutient ainsi la recherche et le développement dans le domaine de la technologie innovante des microréacteurs. Un microréacteur de démonstration a été installé dans l’installation Transient Reactor Test (Treat) de l’INL.

Avant que la version définitive ne soit construite et placée dans le Treat, l’équipe des développeurs doit contrôler qu’elle fonctionne comme prévu. Pour ce faire, elle utilise un logiciel de simulation. Mais cela n’est pas suffisant: «Nous utilisons des outils de modélisation qui permettront de susciter la confiance des autorités de sûreté nucléaire dans la construction, mais nous ne sommes pas en mesure de modéliser tous les aspects de la dynamique des flux et de la chaleur», explique Yasir Arafat, chef de projet et responsable technique de Marvel. «Une démonstration est nécessaire afin que nous soyons certains que le réacteur final fonctionnera de manière fiable et avec un niveau de confiance élevé.»

Pour cela, un prototype sur lequel seront réalisés des tests destinés à confirmer les résultats des simulations informatiques est nécessaire. C’est précisément ce prototype que vient de construire l’INL. Si les tests réalisés et les résultats des simulations coïncident, l’équipe pourra vérifier les outils de modélisation et de simulation. Ces tests et résultats pourront alors être utilisés dans le cadre de l’établissement d’un justificatif de sécurité pour le réacteur Marvel, a expliqué M. Arafat.

Les dimensions impressionnantes du prototype
Les constructeurs de machine de l’INL ont construit le prototype du microréacteur Marvel, à l’échelle, sur une durée de neuf mois. Celui-ci a été baptisé Primary coolant apparatus test (PCAT) et est en acier inoxydable. Quatre moteurs Stirling permettent de produire de l’électricité. La chaleur nécessaire sera générée à l’avenir dans le microréacteur grâce à la fission nucléaire, mais le prototype continuera d’être chauffé électriquement. L’installation mesure plus de 3,5 mètres pour environ 900 kilos.

Marvel, un réacteur de démonstration polyvalent
Le Marvel (vidéo YouTube) est un microréacteur refroidi au sodium-potassium, d’une puissance de 100 kW. Il fonctionne avec du combustible faiblement enrichi (High-Assay Low Enriched Uranium, Haleu). L’électricité est produite par quatre moteurs Stirling. Le Marvel permettra de tester des applications de microréacteur, de développer des procédures d’autorisation légales, de tester des systèmes de télésurveillance, et de développer des technologies de commande autonomes. Il s’agira en outre d’étudier et de tester les possibilités offertes par les microréacteurs pour une multitude d’applications électriques et non électriques telles que le traitement de l’eau et la production de chaleur à distance et de chaleur pour la climatisation des serres.