Réacteur à eau lourde pressurisée

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Un réacteur à eau lourde pressurisée ou pressurised heavy water reactor (PHWR) est un réacteur nucléaire qui utilise de l'uranium naturel comme combustible et de l'eau lourde (D2O) à la fois comme fluide caloporteur et comme modérateur.

Dans un réacteur à eau lourde, il est possible d'utiliser de l'uranium naturel (non enrichi) car l'eau lourde possède l'avantage de modérer les neutrons sans les absorber. Bien que l'eau lourde soit relativement onéreuse, le réacteur peut fonctionner sans faire appel à un coûteux équipement d'enrichissement de l'uranium, ce qui équilibre les coûts.

Comme l'eau lourde est un modérateur moins bon que l'eau légère, l'espacement entre combustibles est plus grand que pour un réacteur modéré à l'eau légère. De ce fait, les combustibles sont plus éloignés les un des autres, et enfermés dans des tubes appelés canaux.

Cette disposition moins serrée des combustibles c'est aussi la raison pour laquelle la densité d'énergie du noyau est plus basse. À taille égale, un réacteur à eau lourde produit entre un tiers et la moitié de puissance qu'un réacteur à eau légère, ce qui a des conséquences négatives sur l'économie mais des conséquences positives sur la sécurité.

Dans le réacteur à eau lourde pressurisée, l'eau lourde est maintenue sous pression jusqu'à son point d'ébullition, ce qui permet d'augmenter sa température pour transporter plus de chaleur en dehors du cœur du réacteur.

Du fait de la différence de température entre l'eau du modérateur et l'eau des canaux de réfrigeration, les réacteurs à eau lourde possèdent des refroidisseurs du modérateur séparés, ce qui est utilisé aussi pour gérer la réactivité, qui dépend de la température via la densité du modérateur.

Les premiers réacteur à eau lourde pressurisée furent les réacteurs CANDU, fabriqués par la société Énergie atomique du Canada limitée (EACL), mais la société Kraftwerk Union, filiale de Siemens a construit deux réacteurs à eau lourde pour la centrale nucléaire d'Atucha en Argentine, et un hybride a vu le jour au Royaume-Uni, le SGHWR de Winfrith[1].

Après avoir été vendus dans le monde entier, 46 réacteurs à eau lourde pressurisée sont encore en fonctionnement ou en rénovation au 31 décembre 2010[2].

La société électronucléaire indienne Nuclear Power Corporation of India (NPCIL) a construit et exploite 18 réacteurs à eau lourde pressurisée. À l'origine, ces réacteurs fabriqués en dehors du Canada étaient de la rétro-ingénierie du réacteur CANDU, mais les modèles actuels ont des caractéristiques spécifiques à l'Inde.

Depuis 2010, NPCIL construit deux nouveaux réacteurs à eau lourde pressurisée à la centrale nucléaire de Kakrapar (Inde).

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Références[modifier | modifier le code]

  1. (en) Winfrith
  2. (en) Nuclear power reactor in the World, AIEA Reference Data Series n°2, 2011 Edition