Plutonium : le Graal mondial du nucléaire futur ?

Après 2050, pour la production d’électricité, le plutonium deviendra le Graal mondial.

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Plutonium : le Graal mondial du nucléaire futur ?

Les points de vue exprimés dans les articles d’opinion sont strictement ceux de l'auteur et ne reflètent pas forcément ceux de la rédaction.
Publié le 16 janvier 2015
- A +

Par Michel Gay.

graal credits Drp (licence creative commons)Les réacteurs nucléaires surgénérateurs qui se développeront dans le monde après 2050 ne manqueront pas d’uranium pour fonctionner pendant plusieurs milliers d’années. En revanche, la production suffisante de plutonium pour démarrer ces réacteurs sera plus problématique, et elle constituera certainement le facteur dimensionnant de leur expansion.

En effet, le plutonium (Pu) est « l’allumette » nécessaire à l’allumage de la réaction nucléaire des surgénérateurs qui fabriquent ensuite leur propre plutonium à partir de l’uranium. On peut aussi démarrer des surgénérateurs avec de l’uranium très enrichi en uranium dit « 235 » (U235) qui est le seul élément fissile encore disponible naturellement sur terre. Hélas, il ne représente que 0,7% de l’uranium naturel et ne se « fabrique » pas. Il va donc s’amenuiser en quelques centaines d’années.

Au contraire, le plutonium est produit dans les réacteurs nucléaires, et il se « régénère » avec les 99,3% de l’uranium restant (uranium 238). Les ressources sont donc multipliées par plus de 100 et pourront durer plusieurs milliers d’années… et encore plus si la filière au thorium, un élément quatre fois plus abondant que l’uranium sur terre, se développe dans le futur. C’est le phénomène de la régénération, ou de la surgénération quand le réacteur produit plus de plutonium, à partir de l’uranium naturel, qu’il n’en consomme. Ce surplus est alors récupéré et il sert de nouveau à « allumer » un autre réacteur, etc. Mais, il faut longtemps pour produire suffisamment de plutonium pour démarrer un réacteur surgénérateur de puissance égale.

Le parc nucléaire français actuel (63 GW) produit 12 tonnes de Pu « neuf » par an1. Cette quantité permettrait de démarrer une dizaine de surgénérateurs de 1,5 GW en 10 ans, soit 20 « cœurs », sachant qu’il faut un réacteur en fonctionnement pendant cinq ans, et un autre en retraitement pendant un temps égal.

Ne pourrait-on pas constituer des stocks de plutonium dès aujourd’hui pour préparer le futur ?

Le plutonium « vieillit mal » : il se dégrade avec le temps (en langage technique, c’est sa composition isotopique qui varie), ce qui le rend de plus en plus difficile à utiliser après quelques dizaines d’années de stockage. La France possède déjà un stock important de plutonium, mais une partie est utilisée régulièrement dans les réacteurs actuels qui ne sont pas surgénérateurs mais, au contraire, consommateurs de plutonium.

Après 2050, pour la production d’électricité, le plutonium deviendra le Graal mondial. Les pays qui en disposeront en quantité suffisante pourront faire démarrer relativement rapidement des réacteurs surgénérateurs… quand ils le décideront. En revanche, les autres devront patienter longtemps, ou… payer très cher !

  1. CEA, « Gestion durable des matières radioactives avec les réacteurs de 4ème génération », décembre 2012.
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  • Il me semble que le véritable Graal du nucléaire est le thorium, mentionné dans votre article du 22.11.2014. Son utilisation ne produit presque pas d’actinides mineurs, car son nombre de masse est inférieur à celui de l’U238 ou Pu. C’est un avantage considérable dans la gestion des déchets et favorise les systèmes au thorium à neutrons rapides pour la destruction (« transmutation + production d’énergie ») des « déchets » nucléaires actuels. A cela s’ajoute le fait que la militarisation des centrales au thorium est beaucoup plus complexe que celles au Pu, ainsi qu’une abondance relative du Th remarquable, le ThO2 n’étant que très peu soluble dans l’eau, au contraire de l’oxyde d’U238. Cette voie est en cours de réalisation en Inde et en Chine, entre autres.

    • C’est également mentionné dans cet article.

    • d’ailleurs la filière Chinoise semble prometteuse.
      C’est pas chez nous en tout cas que AREVA arrivera à faire quelque chose avec du Thorium.

    • Les centrales nucléaires modernes ne sont pas du tout militarisées!!!

    • Le véritable Graal du nucléaire est, en réalité, la combinaison du thorium avec la « fission liquide ». C’est la transition d’un combustible solide (pastilles d’oxyde d’uranium) à un combustible liquide (sels fondus) qui nous permettra de générer de l’énergie nucléaire de façon fiable, moins cher que le charbon, intrinsèquement sûr, propre et durable. Le thorium est la cerise sur le gâteau.

  • Oui, mais penser ainsi est politiquement incorrect.
    Il faut sortir de toute idée nucléaire, non parce que ça pourrait être dangereux (on devrait tout arrêter tout de suite) mais parce que les énergies dites alternative n’auraient aucune chance de se développer.
    Et comme elles le font à coup de subventions c’est le pouvoir redistributeur qui serait limité. Incorrect.

  • Sur le papier (dans les calculs) c’est formidable. Mais dans la pratique ?

    Les solutions complexes, nécessitant des plans à long terme avec des investissements énormes et la nécessité d’une législation appropriée pour en garantir pérennité sont-elles économiquement viables ?

    L’avenir du nucléaire, comme de toute source d’énergie ne passe-t’il pas nécessairement par des solutions qui peuvent être mises en place par des sociétés privées : des coûts maîtrisables, une bonne visibilité du retour sur investissement , une infrastructure réaliste et privatisée ?

  • Les projections à 30 ans sont toujours totalement fausse. On aura besoin de plutonium … ou pas !

  • Avec un accident de gravité maximale toutes les 30 piges personnellement je ne parierais pas un copec sur la filière nucléaire…..

  • Ce que je viens de lire au sujet des perspectives ouvertes par l’utilisation du plutonium dans les SUR-GÉNARATEURS , à venir me sidère pour nombre de raisons.

    Tout d’abord, le plutonium est un métal radioactif dont la demi-vie est de 24 000 ans. Un seul gramme de plutonium permet de « tuer », de multiples manière, dans un certain temps, plus de 10 000 personnes.
    L’action la plus pernicieuse concerne l’irradiation des cellules reproductrices. La « mémoire » du sperme est un fait difficilement contestable, mais oublié, bien évidemment, par tous ceux qui prétendent que la multiplication des cancers ne peut être associé qu’au »hasard ».

    Notre espèce est « heureusement condamnée par ses excès de « CONSOMMATION » énergétique, entre autres.

    Faire la promotion de « machine thermiques » sous la forme des diverses variétés de centrales nucléaire, c’est oublier que leur rendement n’est pas meilleur que celui du plus vulgaire moteur diésel, 33% seulement, en raison de la différence de température entre la source chaude et la source froide.

    De ce fait , les deux tiers d l’énergie produite par les réactions nucléaires à l’intérieur de la cuve sont « balancées » dans l’atmosphère qui est ainsi échauffée sans raison, d’où les immenses cheminées et autres dispositifs de refroidissement !!

    Bravo le réchauffement de l’atmosphère du fait de ces émissions d’énergie thermique qui viennent conforter l’effet de serre dus aux gaz dits à effet de … .

    Je souhaite aux croyants, promoteurs de cette technique mortifère d’attraper , avant la fin de l’année 2015, un des multiples cancers engendrés par les radioéléments dont ils font la promotion. Ces gens là sont tout aussi terroristes que ceux qui se sont signalés à l’attention de tous il y a quelques jours.

    La bétise est la chose du monde la mieux partagée: Il y a environ un an, j’assistais à la promotion de l’énergie nucléaire dans une petite ville du HAUT JURA. Le conférencier n’ayant cité ni le nom de TCHERNOBYL, ni celui de FUKUCHIMA au cours de son exposé, je lui en ai fait la remarque.
    Sa réponse de croyant fut extraordinaire de stupidité : « Mes calculs démontre que ces accidents étaient impossibles « !!!

    Ses calculs étaient plus vrais que LA RÉALITÉ !! . JE N’AI RIEN AJOUTÉ à sa sidérante réponse devant des auditeurs incrédules!

    • « LACROIX Gérard – physicien »

      LACROIX Gérard – propagandiste

      J’ai corrigé pour vous.

      • Vu le niveau scientifique des commentaires de ce soit-disant physicien, je demande à voir ses diplômes. Et s’il n’en a pas, il faudrait lui rappeler que la désinformation est un délit.

    • « Tout d’abord, le plutonium est un métal radioactif dont la demi-vie est de 24 000 ans. Un seul gramme de plutonium permet de « tuer », de multiples manière, dans un certain temps, plus de 10 000 personnes., »

      On est dans les mêmes ordres de grandeur avec la toxine botulique, qui se développe naturellement, entre autre, dans certaines conserves alimentaires mal conditionnées. Allez vous interdire les boites de conserves ? La toxine botulique tue pourtant chaque année bien plus de monde que les 1000 tonnes de plutonium produites dans l’histoire de l’humanité.

      L’action la plus pernicieuse concerne l’irradiation des cellules reproductrices. La « mémoire » du sperme est un fait difficilement contestable, mais oublié, bien évidemment, par tous ceux qui prétendent que la multiplication des cancers ne peut être associé qu’au »hasard ».

      « La multiplication des cancers » lesquels au juste ? Parce que statistiquement, c’est un peu plus compliqué que ça, le sujet a d’ailleurs fait l’objet d’une récente publication qui n’aura pas échappé à votre sagacité de scientifique…
      Certains cancers augmentent, d’autres diminuent, les causes externes et les biais statistiques dans un sens ou dans l’autre (évolution des modes de vie, tabac, alimentation, effet de survisibilte/sous mortalité des groupes étudiés du fait que l’étude même permet des diagnostics précoces) ont des influences extrêmement complexes sur les résultats des études sanitaires.
      N’importe quel scientifique digne de ce nom sait que ces données doivent être analysées avec une grande rigueur avant de conclure quoique ce soit et que par conséquent une assertion comme « l’augmentation du nombre de cancer » est en soi, pardonnez moi l’expression, complètement bidon.

      Ce que l’on sait, scientifiquement parlant, sur les effets de l’accident de Tchernobyl par exemple, est résumé en 2006 par un rapport de l’OMS librement consultable sur le web. On peut notamment y lire :

      Malgré la controverse au sujet de l’importance du risque de cancer consécutif à une faible irradiation, la commission BEIR VII de l’Académie nationale des Sciences des Etats-Unis a publié en 2006 une étude exhaustive des éléments d’appréciation scientifique à ce sujet et conclu que le risque semble évoluer de manière linéaire aux faibles doses sans qu’un seuil puisse être mis en évidence (c’est ce que l’on appelle le modèle linéaire sans effet de seuil ou modèle LNT). Ceci dit, des incertitudes subsistent quant à l’ampleur des effets, notamment aux doses très inférieures à environ 100 mSv.
      Le groupe d’experts estime qu’on pourrait compter, pendant la durée de leur existence, jusqu’à 4000 cas supplémentaires de cancer parmi les membres des groupes les plus exposés (240 000 liquidateurs, 116 000 personnes évacuées et les 270 000 habitants des zones strictement contrôlées). Comme plus de 120 000 personnes appartenant à ces groupes pourraient finir par mourir d’un cancer, la surmortalité cancéreuse imputable à l’irradiation correspond à 3-4 % de cancers supplémentaires par rapport à l’incidence normale des cancers de toutes origines.
      Les projections concernant la mortalité cancéreuse chez les 5 millions d’habitants des zones du Bélarus, de la Fédération de Russie et d’Ukraine où il y a eu dépôt de radiocésium à raison de 37 kBq/m2 sont beaucoup moins certaines car ces populations sont exposées à des doses légèrement supérieures au fond naturel de radioactivité. Les prédictions, généralement basées sur le modèle LNT, incitent à penser que l’on pourrait dénombrer dans ces populations jusqu’à 5000 cancers supplémentaires imputables à l’irradiation soit environ 0,6 % du nombre prévisible de cancers dus à d’autres causes. Une fois encore, en raison des incertitudes importantes évoquées plus haut, ces chiffres ne donnent qu’une indication de l’impact de cet accident.
      Fin de citation.

      Cela semble légèrement tempérer vos propos alarmiste, et il n’est fait mention nulle part de ce que vous appelez la « mémoire du sperme ».
      J’attire également votre attention sur le fait qu’il existe des zones ou la radioactivité naturelle est comparable voire supérieure aux niveaux auxquels sont exposés les populations des zones contaminées suite a Tchernobyl ou Fukushima, et que milliers de gens y vivent depuis toujours sans qu’on observe d’incidence particulière sur les taux de cancers thyroïdiens ou autres.

      « Notre espèce est « heureusement condamnée par ses excès de « CONSOMMATION » énergétique, entre autres. »

      Je passe sur le « heureusement » de votre citation et son caractère eugéniste, sociopathe et nihiliste qui m’évoquent de tristes souvenirs: je pourrais devenir vexant…

      Le reste de cette affirmation péremptoire demande une démonstration. Qu’est ce qui vous fait dire cela ?
      Au contraire j’ai l’impression que notre espèce se porte très bien, que le monde n’a jamais été aussi riche, bien portant et éduqué, et que l’on trouve de l’énergie à foison.

      Pour s’en convaincre il suffit de regarder quelques chiffres: ceux de l’évolution du taux de pauvreté dans la majorité des pays en développement depuis 50 ans, la baisse de la mortalité infantile, le niveau d’éducation… Et les cours actuels du pétrole.
      D’où sortez vous que notre espèce est condamnée ? Qui êtes vous pour décréter qu’elle consomme « en excès ? » Dieu le père ?
      Et ne me sortez pas de discours du genre « la planète ne peut pas nourrir blablabla » : les rendements agricoles explosent et depuis que Malthus s’est ramassé en beauté sur la même prédiction il y a deux siècles, tous ses disciples ont fait de même.

      « De ce fait , les deux tiers d l’énergie produite par les réactions nucléaires à l’intérieur de la cuve sont « balancées » dans l’atmosphère qui est ainsi échauffée sans raison, d’où les immenses cheminées et autres dispositifs de refroidissement !! »

      Qu’est ce que c’est que ce charabia sans queue ni tête ? Et imaginons une machine théorique a 100% qui vous fournit de l’énergie pour faire marcher votre bouilloire électrique : ou croyez-vous qu’elle finit, l’énergie, gros malin?
      Dites donc, vous avez fait une fac de Physique option comptoir, non ?.. Il faudrait peut être reprendre le programme de 4e sur les bases de la thermodynamique, parce que vous me semblez aussi rouillé qu’en physique nucléaire…

       »
      Bravo le réchauffement de l’atmosphère du fait de ces émissions d’énergie thermique qui viennent conforter l’effet de serre dus aux gaz dits à effet de … . »

      WTF ? qu’est ce que c’est que ce délire ? Du coup j’imagine que les climatisations viennent le refroidir, ça compense.
      C’est bien la physique de comptoir: les solutions sont aussi faciles a trouver que les problèmes.

      « Je souhaite aux croyants, promoteurs de cette technique mortifère d’attraper , avant la fin de l’année 2015, un des multiples cancers engendrés par les radioéléments dont ils font la promotion. Ces gens là sont tout aussi terroristes que ceux qui se sont signalés à l’attention de tous il y a quelques jours. »

      Vous êtes un grand humaniste, décidément. Avec un grand sens de la mesure, c’est ce qui est appréciable avec les scientifiques. Toujours mesurés…

      Enfin je ne flippe pas trop, puisque selon les données déjà évoquées on doit tourner autour d’une probabilité de 0,00000000004% à vue de pif. J’ai plus de chances de m’étrangler en mangeant du tofu…

      « La bétise est la chose du monde la mieux partagée »: je ne vous le fait pas dire, mais là encore, les inégalités sont flagrantes…

      « Ses calculs étaient plus vrais que LA RÉALITÉ !! . JE N’AI RIEN AJOUTÉ à sa sidérante réponse devant des auditeurs incrédules! »

      Vous avez bien fait: de toute façon ils ne méritent que le cancer….

      • « (évolution des modes de vie, tabac, alimentation, effet de survisibilte/sous mortalité des groupes étudiés du fait que l’étude même permet des diagnostics précoces) »

        Et surtout le dépistage qui multiplie les cancers du sein et de la prostate comme des petits pains… mais chut, faudrait surtout pas expliquer qu’une tumeur n’est pas toujours un problème de santé à traiter, et que pleins de gens vivent avec des années avant de mourir (souvent d’autre chose).

        Pour le reste, je pense que ce n’était même pas la peine de répondre à un physicien niveau bac-10.

        • J’arrivais pas a dormir, et en Googlant son nom j’ai vu que ce monsieur propageait la peur et l’ignorance au travers de conferences « citoyennes » au cours desquelles il fait passer son message obscurantiste grâce a son titre évidemment usurpé.

          J’ai donc décidé de me le payer, tant il est vrai que je ne supporte pas ces marchands de peur.

          J’ai bossé ds la pqr et je peux voir les degats sur l’opinion de ce genre de bonimenteur. Pouah.

          • On ne devrait pas pouvoir se prétendre scientifique et propager de la pseudo-science. Le couplet sur le réchauffement de l’atmosphère à cause du rendement thermodynamique est digne des pires sites pour zozos-ecolos. Mais ceux-la au moins ne se prétendent pas physicien. Il serait peut-être utile de créer une commission de déontologie (genre conseil de l’ordre) pour tempérer la propagande de certains (vrais) scientifiques et de poursuivre en justice les faux qui font de la désinformation (qui est un délit).

          • Très belle réponse.

    • vous savez quand même que l’énergie « balancée » par un réacteur serait balancée à peu près de façon similaire par une centrale à charbon…qui a aussi des grandes tours refroidissantes… ou tout machin avec un cycle thermodynamique quelque part…source chaude source froide…

      quand vous dites physicien que voulez vous dire au juste?

      bon encore un point combien de morts par unité d’énergie produite , nucléaire charbon gaz, bois, biomasse?

    • Pour un physicien, il y a pas mal d’erreurs…
      Le plutonium est un émetteur alpha, son rayonnement est arrêté par une feuille de papier.
      C’est effectivement un poison qu’il vaut mieux éviter d’ingérer… mais il existe d’autres poisons dans la nature aussi dangereux.

      Si le rendement des centrales REP est effectivement de 33% celui des surgénérateurs est sensiblement le même que pour les centrales à charbon dont vous ne demander pas l’arrêt.
      Ces pertes thermiques ne représentent qu’une quantité négligeable par rapport à celle reçue du soleil. De plus au final c’est totalité de l’énergie qui se transforme en chaleur comme dans tout autre système.

      Les accidents de Thernobyl et Fukushima on fait moins de victimes que le charbon chaque année.

  • Bah et l’enrichissement de l’U238 en U235 via notamment les centrifugeuses, c’est pas de la « fabrication » ?

    • Non, c’est du transfert. L’enrichissement d’une tonne d’uranium naturel en U235 demande de prendre l’U235 ajouté dans d’autre tonnes d’uranium naturel qui se retrouve appauvries (en U235).

  • @modernguy
    Bravo pour votre argumentaire.
    Pouvez-vous mettre en ligne le lien du rapport de l’OMS?
    Ce genre de débile est insupportable, en plus menteur et usurpateur!

    • http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs303/fr/

      Merci, j’aurais voulu plus de références, notamment sur les niveau de vie moyen et l’État des ressources, mais comme vous le savez la quantité d’énergie nécessaire pour réfuter une connerie est inversement proportionnelle à celle qu’il faut pour produire la connerie en question.

      Ce n’est pas un principe de thermodynamique mais on pourrait appeler ça une forme d’entropie rhétorique

      • on peu aussi ajouter que quelque fois des estimations d’effets calculés théoriquement peuvent impressionner… mais que ramenés aux populations concernée, aux durées concernées, comparée à la mortalité naturelle ..c’est un signal qui ne sort pas du bruit..quasi non mesurable …

        alors quand on a un truc non mesurable tiré d’une hypothèse…on flirte avec la science fiction…

  • Tout le monde sait que le Graal du nucléaire, c’est le Thorium. Renseignez-vous un peu, que diable !

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