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La transmutation peut-elle être une solution pour éliminer les déchets nucléaires ?
Bilan : une société qui dans le futur voudra transmuter les déchets nucléaires devra disposer d’une source d’énergie électrique abondante, peu chère et propre. En fait, elle devra "rembourser" l’électricité produite au départ ! Au sens strict : nous empruntons aux générations futures l’énergie électrique qui est produite aujourd’hui par le nucléaire.
TRANSMUTATION :
j’ai travaillé sur le sujet dans le cadre de mon activité de recherche CNRS. J’ai constaté une chose que personne ne semble relever : la transmutation d’un atome à éliminer se fait avec un ou deux neutrons qu’il faut produire et dont la production demande de l’énergie et même une énergie énorme.
Les neutrons pour transmuter peuvent provenir de deux sources : un réacteur ou un accélérateur de particules. - Les neutrons produits en réacteur proviennent eux-mêmes de fissions nucléaires qui à leur tour produisent des déchets. La différence entre le nombre d’atomes "déchets" éliminés et ceux produits pour fournir les neutrons de transmutation est proche de zéro si l’on prend tout en compte : les transuraniens (Pu, Cm, Cf, Am, et en particulier le Neptunium qui capture mal les neutrons et en consomme beaucoup pour être transmuté ) et tous les produits de fission générés directement ou en addition lors de la fission des transuraniens à éliminer.
Un réacteur à l’uranium n’est donc pas du tout capable d’éliminer les déchets par transmutation.
Seuls les surgénérateurs au plutonium, sans 238U, éliminent plus de déchets qu’ils n’en produisent mais aucun exemplaire au monde n’a fonctionné correctement.
En conséquence le monde entier considère maintenant le plutonium comme un déchet et non comme un combustible. Les réacteurs producteurs d’énergie peuvent au plus être adaptés pour obtenir une moindre croissance de l’inventaire de déchets radioactifs mais pas pour les faire diminuer - Les neutrons fabriqués par accélérateur de protons (système ADS du genre Rubbia) sont plus "propres" (leur production forme peu de déchets nucléaires) mais leur coût énergétique est grand. Quand on prend en compte les rendements de l’accélérateur (50%) et celui de la réaction de spallation qui fabrique les neutrons (35 MeV par neutron) ainsi que celui de la production d’électricité (0,35) on trouve que l’élimination des déchets par ce moyen revient à rembourser quasi intégralement l’énergie produite au départ.
Une fission produit 200MeV mais génère en moyenne le besoin ultérieur d’un neutron pour la transmutation qui consommera 35 MeV/(0,5*0,35) = 200 MeV ! Donc, la transmutation c’est possible mais tellement consommateur d’énergie que l’option de l’énergie nucléaire est globalement de bilan énergétique nul ! Incroyable mais vrai.
Les options du CEA ne paraissent pas si graves en coût énergétique parce qu’ils supposent toujours qu’une partie des déchets est simplement stockée en sous-sol et non éliminée, actinides mineurs, le neptunium en particulier, mais aussi certains produits de fission.
Ils présentent aussi la transmutation comme un mixage des solutions "réacteur" et "accélérateur" où la production d’énergie du réacteur fait oublier le bilan énérgétique de la transmutation sans préciser que dans ce cas la partie réacteur génère à son tour beaucoup de déchets qui couteront encore des neutrons pour la transmutation et de l’énergie, etc..
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