Du réacteur nucléaire aux piles électriques

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Une équipe de physiciens et de chimistes de l’Université de Bristol espère pouvoir directement recycler des matériaux radioactifs provenant d’un ancien réacteur nucléaire britannique pour produire des sources d’énergie de très longue durée.

Des travaux ont déjà débuté dans la centrale nucléaire de Berkeley (sud-ouest) pour retirer des déchets contaminés du site, dans le cadre d’un programme de déconstruction et de décontamination.

En extrayant les isotopes de carbone-14 du graphite irradié par le fonctionnement du coeur du réacteur nucléaire, la durée et les coûts de l’opération de nettoyage seraient grandement réduits, affirment les spécialistes.

Les activités principales ont pris fin en 1989 dans cette centrale nucléaire, et le retrait sécuritaire des déchets nucléaires vient tout juste de débuter.

Ceux-ci sont actuellement entreposés dans des coûtes de béton construites huit mètres sous terre, et nécessitent de l’équipement spécialisé pour être récupérés et traités de façon sécuritaire.

Une autre centrale à proximité, dans la ville de Oldbury, a cessé de produire de l’électricité en 2012. Le carburant nucléaire a été retiré en 2016, et le processus de déclassement vient de débuter.

Ces deux sites, ainsi que nombreux autres réacteurs « mis à la retraite » à travers le Royaume-Uni, contiennent de grandes quantités de graphite irradié qui contiennent le carbone-14 pouvant être recyclé pour produire de l’énergie.

Des chercheurs de l’Université de Bristol ont fabriqué un diamant qui, lorsqu’il est placé dans un champ de radioactivité, peut produire un petit courant électrique. En utilisant le carbone-14, qui a une demi-vie de 5730 années, ces piles pourraient potentiellement fournir de l’énergie sur une base quasi-illimitée.

Ces travaux font partie du projet ASPIRE, pour Advanced Self-Power sensor unit in Intense Radiation Environments (Unités de senseurs avancés auto-alimentés dans des environnements intensément radioactifs). Ceux-ci sont sous la direction du professeur Tom Scott, de l’École de physique et directeur du South West Nuclear Hub.

« Au cours des dernières années, nous avons développé des senseurs ayant besoin d’une alimentation très faible qui obtiennent de l’énergie à partir de la désintégration radioactive. Ce projet en est à une étape particulièrement avancée et nous avons testé les piles des senseurs dans des endroits aussi extrêmes que le sommet d’un volcan! », a-t-il déclaré.

En plus d’utiliser les piles dans des environnements où les sources d’alimentation traditionnelles sont difficilement remplaçables, il existe des applications potentielles dans le domaine médical, y compris pour alimenter les prothèses auditives, ou encore les défibrillateurs cardiaques. Il pourrait même être possible d’alimenter des sondes spatiales ou des satellites pour des voyages plus lointains que ce qui est actuellement envisageable, soutiennent les chercheurs.

Toujours selon le professeur Scott, « le but ultime est de construire une usine, sur l’une des anciennes centrales, pour retirer les isotopes de carbone-14 des blocs de graphite pour l’utiliser dans ces piles de diamant ».

« Cela réduirait grandement la radioactivité des déchets restants, ce qui les rendrait plus faciles et sécuritaires à gérer. »

« Alors que la majorité des réacteurs nucléaires britanniques doivent cesser leurs activités au cours des 10 à 15 prochaines années, cela représente une grande opportunité pour recycler une grande partie de ce matériau, et produire de l’énergie à des fins positives », a poursuivi M. Scott.


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