Uranium naturel graphite gaz

Uranium naturel graphite gaz
Les tranches A1 et A2 de la centrale nucléaire de Saint Laurent.

La technologie de réacteurs nucléaires uranium naturel-graphite-gaz (UNGG) est une technologie, maintenant obsolète, développée en France dans les années 1950.

Sommaire

Technologie

Le combustible est de l'uranium naturel sous forme métallique et le modérateur est du graphite : le combustible est dispersé dans un bloc de graphite sous forme de cartouches de 10 kg.

Les barres de combustible sont horizontales (verticales pour les centrales de Saint-Laurent-des-Eaux et du Bugey) et gainées d'un alliage de magnésium et de zirconium.

section d'une cartouche de combustible
Section d'une barre de combustible

Le refroidissement se fait avec du dioxyde de carbone CO2.

Le tout est dans un caisson en béton précontraint de plusieurs mètres d'épaisseur, qui peut contenir soit tout le circuit de CO2 et son échangeur (cas de Saint-Laurent et Bugey), soit uniquement le cœur du réacteur, le circuit de CO2 sortant alors du caisson pour traverser le générateur de vapeur (Chinon et Marcoule).

Le gainage réagit avec l'eau, ce qui nécessite un renouvellement fréquent du combustible, et donc un dispositif de retraitement important.

Les centrales ont été utilisées pour produire du plutonium pour l'armement.

Historique

La filière française des UNGG a été développée conjointement par le CEA et EDF après la Seconde Guerre mondiale, jusqu’à son abandon en 1969 au profit de la filière des réacteurs à eau légère pressurisée (REP) développée ensuite sous licence américaine Westinghouse.

Dans les années 1950 et 1960, neuf réacteurs nucléaires furent construits selon les plans de la filière dite graphite-gaz. Voir la liste des réacteurs nucléaires en France.

Elle a été soutenue par le général de Gaulle, qui voulait ainsi assurer à la France son indépendance énergétique et un rayonnement technologique dans le monde. Mais en novembre 1969, le président Georges Pompidou a choisi la filière américaine pour des motifs économiques, mais aussi en raison d'un début de fusion du coeur un mois auparavant, à la Centrale nucléaire de Saint-Laurent, qui utilisait alors cette technologie.

Défaillances majeures

Deux accidents nucléaires ont eu lieu en France sur les réacteurs UNGG de la centrale nucléaire de Saint-Laurent en 1969 et 1980, entrainant la fusion d'une partie du cœur de ces réacteurs.

Centrales de cette filière hors de France

Technologies similaires

Le Royaume-Uni a développé une technologie similaire, appelée Magnox. Par rapport à la technologie française, les barres de combustible sont verticales et gainées d’un alliage magnésium-aluminium.

Les États-Unis ont également développé un réacteur expérimental graphite-gaz appelé Ultra High Temperature Reactor Experiment ((UHTREX)) à cette époque ; mais ce réacteur utilisait de l’uranium enrichi, et de l’hélium comme gaz caloporteur.

Les réacteurs de conception soviétique RBMK (comme ceux de Tchernobyl) utilisent également le graphite comme modérateur, mais utilisent de l’uranium légèrement enrichi refroidi par de l’eau liquide.

Bibliographie

  • Gabrielle Hecht, Le rayonnement de la France — Énergie nucléaire et identité nationale après la Seconde Guerre mondiale, La Découverte, 2004 .

Wikimedia Foundation. 2010.

Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Uranium naturel graphite gaz de Wikipédia en français (auteurs)

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