Réacteur CANDU

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Site chinois de la centrale nucléaire de Qinshan, dans la province côtière de Zhejiang, avec cinq réacteurs CANDU.
Site de la centrale nucléaire de Bruce, à Tiverton en Ontario. Huit réacteurs CANDU y ont été aménagés entre 1970 et 1987.
Grappes de combustible.

Le réacteur CANDU, conçu au Canada dans les années 1950 et 1960, est un réacteur nucléaire à l'uranium naturel (non enrichi) à eau lourde pressurisée développé par Énergie atomique du Canada Limitée. L'acronyme « CANDU » signifie CANada Deuterium Uranium en référence à l'utilisation de l'oxyde de deutérium (eau lourde) et du combustible à l'uranium naturel.

Généralités[modifier | modifier le code]

Architecture d'un réacteur CANDU
1. Combustible 8. Machine à manutention de combustible
2. Calandre 9. Eau lourde (modérateur)
3. Barres de compensation 10. Canal
4. Pressuriseur 11. Vapeur vive
5. Générateur de vapeur 12. Eau légère pressurisée
6. Pompe d'eau d'alimentation 13. Enceinte étanche
7. Pompe caloporteur

C'est un réacteur à tubes de force, c'est-à-dire que le combustible et le modérateur sont séparés. L'eau lourde, qui joue le rôle de modérateur, est « froide » dans la calandre. La calandre est traversée par 380 canaux abritant des tubes de force (CANDU 600) comprenant chacun douze grappes de combustible et de l'eau lourde sous pression, servant de caloporteur (CANDU-PHW) ou de l'eau légère bouillante (CANDU-BLW comme le réacteur Gentilly-1 de la centrale nucléaire de Gentilly).

À la différence des réacteurs à eau pressurisée (REP) utilisés dans les autres pays occidentaux, les réacteurs CANDU possèdent un réseau de canalisations transportant le liquide caloporteur et un réseau transportant le liquide modérateur. Dans les réacteurs de type REP, un seul réseau de canalisation assure ces deux fonctions. La pression dans les canalisations transportant le liquide caloporteur avoisine les 10 mégapascals, soit près de 100 fois la pression atmosphérique au niveau de la mer.

Avantages et inconvénients[modifier | modifier le code]

Avantages[modifier | modifier le code]

Aucune usine d'enrichissement de l'uranium n'est nécessaire pour faire fonctionner un réacteur CANDU, car seul de l'uranium naturel (contenant 99,3 % d'U238 et 0,7 % d'U235) est requis pour le faire fonctionner.

Une fois la durée de vie utile du combustible atteinte, après 1 an et demi, l'uranium utilisé possède encore une assez forte concentration d'U235, ainsi que beaucoup de plutonium. Ce combustible usé peut être retraité, comme n'importe quel combustible nucléaire. Cependant, au XXIe siècle au Canada, il est stocké en vue d'une utilisation future dans les réacteurs CANDU de prochaine génération actuellement en développement ACR-1000 (ou en prévision de générations futures, si nécessaire). En effet, des scientifiques espèrent que les combustibles usagés des réacteurs CANDU (qui possèdent encore une forte concentration en combustible) pourront être réutilisés dans les futures générations de réacteurs.

Inconvénients[modifier | modifier le code]

Les réacteurs CANDU sont ceux qui produisent, dans le cadre de leur fonctionnement normal[1] le plus de tritium, isotope de l'hydrogène difficile à confiner, susceptible de contaminer l'air et l'eau, puis de se diffuser dans les écosystèmes, et dont les effets sur l'environnement ou la santé humaine sont discutés depuis plusieurs décennies ; les risques sanitaires initialement jugés très faibles, pourraient être réévalués à la hausse à la suite de plusieurs rapports produits dans les années 2000.

Les réacteurs CANDU produisent du plutonium, et sont pour cette raison parfois montrés du doigt comme susceptibles de participer au risque de prolifération nucléaire. Néanmoins, même si la filière CANDU fait partie des plus risquées de ce point de vue, un pays possédant seulement des réacteurs CANDU (mais non d'une usine d'enrichissement) ne pourrait pas se doter si simplement de l'arme nucléaire ; et au-delà du travail de recherche nécessaire sur la technologie de la bombe, le plutonium produit par ces réacteurs n'a pas forcément la bonne constitution isotopique[2].

Répartition dans le monde[modifier | modifier le code]

Canada[modifier | modifier le code]

Au XXIe siècle, tous les réacteurs nucléaires civils canadiens (au nombre de 22) sont de type CANDU. Vingt de ces réacteurs se trouvent en Ontario (aux centrales nucléaires de Pickering, de Bruce et de Darlington), un au Québec (à la centrale nucléaire de Gentilly (hors service depuis décembre 2012) et un au Nouveau-Brunswick (à la centrale nucléaire de Point Lepreau).

Ailleurs[modifier | modifier le code]

Le nombre de réacteurs CANDU vendus par le Canada est le suivant :

Beaucoup de ces transactions eurent lieu à l'époque avec des régimes dictatoriaux ou des pays à la démocratie chancelante (la construction de la centrale argentine d'Embalse commence lors du troisième terme du général Juan Perón, en 1974, se poursuit tout au long des années noires de la dictature, et se termine en 1984, alors que Raúl Alfonsín vient d'être démocratiquement élu). De plus, on soupçonne l'Inde et le Pakistan de s'être dotés du combustible nécessaire à l'arme atomique grâce aux réacteurs CANDU[3].

Le Groupe de propriétaires de CANDU regroupe les pays actuellement propriétaires de réacteurs de ce type.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Osborne, R. V. (Atomic Energy of Canada Limited), Central Tritium Monitor for Candu Nuclear Power Stations ; étude financée par l'IEEE Nuclear and Plasma Sciences Society, publiée en Février 1975 ; Volume: 22 Issue:1 ; pp 676 - 680 ; ISSN:0018-9499 ; DOI:10.1109/TNS.1975.4327727, version du 12 novembre 2007 (Résumé)
  2. http://www.fas.org/nuke/intro/nuke/plutonium.htm
  3. L'Inde à l'heure nucléaire - Télévision - Les Archives de Radio-Canada