Réacteur à neutrons rapides
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2008-06-26T17:03:52Z
Jeshortdi
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/* Royaume-Uni */
{{voir homonymes|RNR}}
{{ébauche|énergie}}
[[Image:RNR caloporteur sodium.png|300px|thumb|right|Schéma d'un réacteur rapide à caloporteur sodium (architecture boucle)]]
Un '''réacteur à neutrons rapides''' (RNR), ou ''réacteur nucléaire rapide'', est un [[réacteur nucléaire]] dont le cœur n'est pas [[Thermalisation des neutrons|modéré]]. Le fonctionnement en [[spectre rapide]] permet de limiter les [[captures stériles]] (faibles sections efficaces), ce qui est également favorisé par l'absence de [[modérateur capturant]]. En revanche, le [[taux de fuite des neutrons]] est plus élevé que dans un [[réacteur à neutrons thermiques]], d'où la nécessité d'un cœur plus enrichi en [[matière fissile]]. Des [[couvertures fertiles]] peuvent être disposées en périphérie de cœur de sorte à utiliser les [[neutrons de fuite]] par [[capture fertile]].
En 2007, tous les réacteurs RNR en fonctionnement sont conçus avec un [[circuit de refroidissement]] par du [[sodium]] liquide, c'est la filière des réacteurs nucléaires à neutrons rapides et à caloporteur sodium. D'autres caloporteurs métaliques sont étudiés,
par exemple l'alliage Pb-Bi.
Actuellement (2007), des réacteurs à neutrons rapides sont exploités en Russie, en France, en Inde, aux USA et au Japon. En Allemagne, un RNR fut construit en 1973 à [[Kalkar]] en Basse-Rhénanie. Après de nombreuses protestations, il ne fut pas mis en service comme prévu en 1987. En France, le réacteur expérimental [[Phénix (nucléaire)|Phénix]] fonctionne encore, tandis que le prototype industriel [[Superphénix]] a été arrêté en 1998. En Russie, un réacteur de 600MWe de type [[BN-600]] fonctionne depuis 1980 et un autre (de type [[BN-800]]) est en construction. Il existe également des projets en [[Inde]] et en [[République populaire de Chine|Chine]]. Il est prévu que le [[Centrale nucléaire de Tsuruga|réacteur de Monju]] au Japon redémarre en 2008, bien qu'il ait subit un grave accident récemment.
== Architecture du réacteur ==
[[Les réacteurs à métal liquide]] peuvent être de type piscine ou de type boucle (voir schémas ci-contre). L'architecture piscine permet de maintenir en permanence le [[caloporteur]] du circuit primaire au sein de l'enceinte de confinement.
=== Risques ===
Le [[sodium]] liquide peut s'enflammer au contact de l'eau ou de l'air ambiant. C'est ce qui s'est produit lors de l'accident qui est survenu dans le [[Centrale nucléaire de Tsuruga|réacteur de Monju]] (Japon) en décembre 1995 ([[La Gazette Nucléaire]] n°157/158, mai 1997).
Pour éviter le risque de réaction [[sodium]] / eau, on adopte plusieurs précautions :
* Adjonction d'un circuit de refroidissement supplémentaire, appelé circuit secondaire ou intermédiaire, destiné à éliminer la possibilité de contact entre le [[sodium]] primaire, radioactif, et l'eau du circuit eau/vapeur.
* Mesures en sortie des générateurs de vapeur d'éventuelles traces de réaction entre le sodium et l'eau qui aurait traversé les tubulures du générateur de vapeur.
Pour limiter les conséquences d'inflammation au contact de l'air :
* Surveillance systématique des risques de fissures sur les canalisations du circuit secondaire.
== Expérimentations ==
=== Russie ===
* [[BOR 60]]
* [[BN-600]], RNR à caloporteur sodium de puissance (600MWe), en fonctionnement à la [[centrale de Beloïarsk]] (depuis 1980)
* [[BN-800]], RNR à caloporteur sodium de puissance (800MWe), en construction sur le site de la [[centrale de Beloïarsk]] (prévu pour 2012)
* [[BN-1800]], projet d'un RNR à caloporteur sodium de grande puissance
* [[BREST]], projet d'un RNR à caloporteur plomb de grande puissance
=== France ===
* [[Rapsodie]], réacteur expérimental, en phase de [[démantèlement nucléaire|démantèlement]]
* [[Phénix (nucléaire)|Phénix]], réacteur de démonstration, arrêt prévu en 2009
* [[Superphénix]], réacteur tête de série, arrêté définitivement.
* [[European Fast Reactor|EFR]], projet européen de réacteur à caloporteur sodium de type superphénix.
=== Japon ===
* [[Centrale nucléaire de Tsuruga|réacteur de recherche Monju de la centrale de Tsuruga]]
* [[Joyo]]
* [[DFBR]] projet remplacé par FBR puis JSFR
* [[JSFR]] projet de réacteur à neutrons rapides de 1500MWe<ref>H. Hayafune, M. Konomura, Y.Tsujita, T. Nakamura, T.Iitsuka, N. Sawa
Status of development of an integrated IHX/Pump Component, Proceedings of GLOBAL 2005 in Tsukuba, Japan, Oct 9-13,2005
</ref>
=== Allemagne ===
* [[Surgénérateur de Kalkar|SNR 300]],Surgénérateur de Kalkar construit mais jamais démarré.
=== Italie ===
* [[PEC]], à Brasimone, abandonné en cours de construction (1990).
=== États-Unis ===
Voir :
* [[:en:Experimental Breeder Reactor I|EBR I]], réacteur expérimental
* [[:en:Experimental Breeder Reactor II|EBR II]] réacteur expérimental
* [[:en:Integral Fast Reactor|Integral Fast Reactor]]
* [[:en:SEFOR|SEFOR (Southwest Experimental Fast Oxide Reactor)]]
=== Kazakhstan ===
[[Image:Shevchenko BN350.gif|thumb|Bâtiment réacteur du BN-350]]
[[Image:Shevchenko BN350 desalinati.jpg|thumb|Unité de dessalement associée]]
Le réacteur BN-350 est situé à Aktau (auparavant Shevchenko de [[1964]] à [[1992]]), Kazakhstan, sur les rives de la [[mer Caspienne]]. Ce réacteur rapide surrégénérateur est mis en service en [[1973]] et arrêté en 1999. En plus de produire de l'électricité pour la ville voisine (150 MW), il produisait du plutonium ([[surgénération]] du combustible) et de l'eau potable par [[dessalement]] (120 000 m³/jour).
=== Inde ===
* [[FBTR]] démarré en 1985 près de la ville de Kalpakkam.
* PFBR dont le démarrage est prévu en 2010 sur le même site que FBTR
=== Royaume-Uni ===
Le site de [[Dounreay]] à l'extrème nord de l'Ecosse a abrité trois prototypes de réacteurs à neutrons rapides :
* [[réacteur_DMTR|DMTR]] (Dounreay Materials Test Reactor) qui a divergé pour la première fois en [[1958]]. Son objectif premier était de faire des tests de comportement des matériaux sous haut flux d'irradiation neutronique. Il a été arrêté en 1969.
* [[Réacteur_DFR|DFR]] (Dounreay Fast Reactor) qui a divergé juste après en [[1959]]. D'une puissance électrique de 14 MWe, ce réacteur a cessé de fonctionner en 1977. Il était refroidi par un [[NaK|alliage de Sodium et de Potassium]] liquide.
* [[Réacteur_PFR|PFR]] (Prototype Fast Reactor) qui a divergé près de 20 ans plus tard en [[1974]] et fonctionné jusqu'en 1994. Ce réacteur était refroidi au Sodium liquide et alimenté en combustible [[MOX]]
Le site de [[Dounreay]] appartient depuis 2004 au [[Autorité britannique de démantèlement nucléaire|NDA]]. Son démantèlement est opéré par ''Dounreay Site Restauration Limited'' sous le contrôle de l'autorité de l'énergie atomique du Royaume-Uni (UKAEA). Son démantèlement fait partie de la priorité numéro deux du [[Autorité britannique de démantèlement nucléaire|NDA]], après le site de [[Sellafield]].
=== Chine ===
* [[CEFR]] prototype en construction et prévu pour démarrage en 2009
== Voir aussi ==
* [[Neutronique]]
* [[Surgénération]]
* [[Forum International Génération IV]]
== Liens externes ==
* {{fr}} [http://www.laradioactivite.com/pages/07_nucleaire/02_reacteurs2.htm Réacteur à neutrons rapides] - laradioactivite.com
=== Notes ===
<references/>
{{portail énergie}}
[[Catégorie:Filière de réacteur nucléaire]]
[[en:Fast neutron reactor]]
[[ja:高速炉]]
[[pl:Reaktor prędki]]
[[ru:Реактор на быстрых нейтронах]]