SMR : Les réacteurs à haute température

Synthèse

La très grande majorité des réacteurs équipant les centrales nucléaires dans le monde sont des filières à uranium enrichi et eau ordinaire. Par le passé, d’autres filières ont été étudiées et expérimentées et en particulier celle des réacteurs à haute température qui utilise le graphite comme modérateur, l’hélium comme caloporteur et l’uranium enrichi à moyenne teneur (HALEU), sous la forme originale de particules TRISO.

Ce rapport présente les réacteurs expérimentaux développés au Royaume-Uni, aux Etats-Unis et en Allemagne, puis les deux réacteurs de puissance de Fort Saint-Vrain aux Etats-Unis et THTR 300 en Allemagne. La filière n’a pas connu de développement industriel et commercial car ces expériences ne se sont pas avérées convaincantes, du fait également de la domination des réacteurs à eau et d’une baisse générale d’intérêt pour la production électronucléaire à partir des années 1980.

Cependant, depuis plusieurs années, la filière est réapparue comme intéressante pour les promoteurs de petits réacteurs modulaires, les SMR, relativement « petits » par la puissance du « module » de base mais surtout qui seraient fabriqués en série dans une usine dédiée, puis transportés sur site, afin d’assurer selon eux la rentabilité de l’affaire par le nombre de commandes d’installations identiques.

Cette étude présente les caractéristiques de ces réacteurs qui pourraient produire de la chaleur à haute température pour les besoins de nombreux sites industriels, ainsi que de trois réacteurs candidats au titre de SMR et issus de la sélection effectuée pr l’AIEA de projets HTR : le réacteur HTR-PM et son prédécesseur HTR-I0, réacteurs de type « à boulets », en Chine ; le réacteur HTTR, de type « prismatique », au Japon.

Ces descriptions sont accompagnées d’une analyse critique des propriétés annoncées des projets de SMR de la filière HTR, sur les questions de sûreté, sur la vulnérabilité aux agressions extérieures, sur la production et la gestion des déchets radioactifs, sur les risques de prolifération. Une question essentielle porte sur les risques du couplage d’un réacteur nucléaire HTR à une installation industrielle.

Les propositions de SMR sont très diverses et si chacune est parée de toutes les vertus, de nombreuses questions se posent sur les capacités industrielles et économiques qui peuvent s’avérer totalement rédhibitoires.