Nucléaire : qu’est-ce que le thorium ?

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centrale nucléaire de Dampierre - © EDF - Didier MarcLe thorium, présent en abondance dans le sous-sol terrestre, est présenté comme une alternative possible à l’uranium pour alimenter les futurs réacteurs nucléaires de 4ème génération. Ce minerai présenterait plusieurs avantages par rapport à l’uranium : il permettrait de dégager plus d’énergie que l’uranium tout en produisant moins de déchets radioactifs de longue vie, son exploitation à des fins militaires serait quasi impossible, les réserves mondiales sont importantes… Plusieurs pays s’intéressent de près au thorium, à l’image de la Norvège qui a lancé cette année un projet expérimental.


 

 

Quels avantages par rapport à l’uranium ?

Identifié pour la première fois en Norvège en 1830 (le nom de Thorium fait d’ailleurs référence à Thor, le dieu du tonnerre dans la mythologie nordique), le thorium (Th 232) est un matériau non fissile. Mais il peut être transmuté en thorium 233 radioactif puis désintégré en uranium 233, un isotope fissile et très énergétique.

En effet, la fission de l’uranium 233 produit plus d’énergie que l’uranium 235 (l’uranium contient moins de 1% d’uranium 235, seul isotope fissible à l’état naturel). Pour la même quantité d’énergie produite, un réacteur alimenté au thorium nécessiterait donc moins de combustible qu’un réacteur alimenté en uranium. Selon les experts, un kilo de thorium pourrait produire autant d’énergie que 200 kilos d’uranium naturel.

Le volume de déchets radioactifs produits par l’exploitation d’un réacteur nucléaire alimenté au thorium serait moins important. Les déchets générés auraient un cycle de vie 1000 fois plus court que ceux de l’uranium. Leur radioactivité serait, au maximum, de quelques siècles.

Par ailleurs, l’utilisation de l’uranium 233 à des fins militaires est supposé impossible, contrairement à celle de l’uranium 235. Globalement, des réacteurs fonctionnant au thorium seraient plus sûrs que les réacteurs nucléaires actuels.

«  En cas de perte de refroidissement du cœur, comme cela a été le cas à Fukushima, le combustible liquide peut être vidangé rapidement sans intervention humaine » affirme les scientifiques de Grenoble INP. De plus, le combustible « insoluble dans l’eau et non explosif se solidifierait en cas de brèche en passant sous la barre des 500 degrés ».

Les limites du thorium

L’utilisation d’uranium 235 dans un cycle thorium-uranium 233 demeurerait nécessaire pour déclencher la réaction en chaîne au sein d’un réacteur. Le développement d’une filière thorium devrait donc se faire en parallèle d’une filière uranium 235.

De plus, exploiter une centrale alimentée au thorium n’écarterait pas tout risque. Si l’on en croit l’Agence norvégienne de sûreté nucléaire, l’exploitation du thorium comporte « un risque d’accident incluant la possibilité d’une réaction en chaîne incontrôlée ».

Enfin la production industrielle d’énergie grâce au thorium ne peut pas, selon les spécialistes de l’énergie nucléaire, être envisagée avant plusieurs décennies.

Les réserves mondiales 

Les réserves de thorium sont abondantes dans le sous-sol terrestre. A l’échelle de la planète, Il est aussi commun que le plomb et trois à quatre fois plus abondant que l’uranium (les réserves d’uranium sont estimées à un siècle au rythme de consommation actuel).

Les principaux gisements de thorium sont localisés en Inde, en Chine, au Canada, en Norvège, au Brésil, aux États-Unis, en Turquie et en Australie. La France possède également des réserves de thorium non négligeables.

Selon un rapport du Thorium think tank paru en 2012, la Norvège posséderait des réserves de Thorium 120 fois plus importantes que ses réserves cumulées de pétrole et de gaz.

Une expérimentation lancée en Norvège

Depuis cette année, la compagnie norvégienne Thor Energy expérimente le thorium comme combustible du réacteur d’essai d’Halden, dans la région d’Oslo.

A l’occasion du lancement de cette expérimentation, en mars 2013, le directeur du projet d’expérimentation a précisé que les tests se ferraient à partir de thorium acheté à l’Allemagne, en dépit du fait que la Norvège dispose de réserves importantes :

« Le thorium norvégien n’est pas encore exploité comme minerai. Nous en sommes encore au stade où nous évaluons les ressources. Mais ce qui est sûr, c’est que le jour où le pétrole disparaîtra de Norvège, le thorium lui fera un excellent remplaçant pour notre pays ».

En France, plusieurs projets de recherche menés par des groupes industriels et des structures académiques sont consacrés à l’utilisation du thorium pour la production énergétique.

Par ailleurs, des pays comme la Chine et l’Inde investissent dans la recherche sur le thorium. En 2007 l’Inde a dévoilé son intention de mettre au point des réacteurs au thorium.

En savoir plus

Qu’est-ce que le thorium ? (L’Energeek)

La Norvège tentée par le nucléaire pour exploiter ses réserves de thorium (Le Monde)

 

 

3 réflexions au sujet de : Nucléaire : qu’est-ce que le thorium ?

  1. Le , Ladouceur Paul a dit :

    L’Inde depuis une dizaine d’année semble avoir développé aussi une recherche sur la fillière thorium pour des centrales nucléaires Made In India. Il Y a quelques années (5 ou 6 ?), de passage dans ce pays, j’ai lu un article fort intéréssant sur ce sujet dans le journal “The Hindu “que je voulais à l’époque faire parvenir aux services compétent d’EDF. Maintenant qu’elle s’intérésse à l’EPR, mais pas seulement puisqu’elle bénéficie depuis longtemps de la fillière russe, a-t-elle abandonné cette fillière qu’elle voulait développé et présentait comme une voie spécifique lui permettant une indépendance énergétique, car son sous-sol en regorderait ?
    Paul Ladouceur

  2. Le , Lee a dit :

    Vous écrivez: l’exploitation du thorium comporte « un risque d’accident incluant la possibilité d’une réaction en chaîne incontrôlée » L’utilisation du thorium prend tout son sens quand mis en oeuvre dans un réacteur à sels fondus (MSFR notamment, voir le site “énergieduthorium”). Dans ce cas il n’y a pas de risque d’excursion comme pour les réacteurs classiques … Si le thorium est utilisé demain ce sera dans de tels réacteurs compacts, présentant de multiples avantages. A voir aussi l’émission de france culture à l’adresse http://www.franceculture.fr/emission-continent-sciences-centrales-au-thorium-et-sels-fondus-2013-04-22.

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