Réacteurs Nucléaires à Sels Fondus
Face à l’impératif de la transition énergétique, les réacteurs à sels fondus (RSF) émergent comme une technologie nucléaire de rupture. Contrairement aux réacteurs classiques à combustible solide, les RSF utilisent un combustible liquide où la matière fissile est dissoute dans des sels fondus qui servent également de caloporteur. L’augmentation de la demande et le passage à l’électricité entraîneront un déficit d’environ 65 PWh d’ici à 2050. Cette approche est aujourd’hui reconnue comme une technologie d’avenir de IVe génération, particulièrement adaptée aux petits réacteurs modulaires (SMR), qui permettra de délivrer une énergie à 0,06 €/kWh.
Les atouts des RSF sont majeurs, notamment en matière de sûreté, d’efficacité et de gestion des déchets. Leur fonctionnement à basse pression minimise les risques, et la dilatation du combustible liquide en cas de surchauffe permet une autorégulation de la réaction, complétée par une vidange par gravité dans des réservoirs de secours en cas de scénario extrême. Ils peuvent optimiser le cycle du combustible en utilisant du plutonium ou des déchets à vie longue, réduisant ainsi le volume et la radiotoxicité des déchets finaux.
Cependant, d’importants défis techniques et réglementaires doivent être surmontés. La forte corrosivité des sels fondus à haute température (environ 700 °C) nécessite des matériaux innovants et résistants. La maîtrise de l’évolution chimique du sel et la gestion des produits de fission gazeux sont également des points cruciaux. La mise en place de nouvelles normes et infrastructures est indispensable pour la qualification du combustible et la chaîne d’approvisionnement.
En France, après une première exploration par le passé, on observe un regain d’intérêt pour les RSF, porté par des concepts innovants. Des avancées scientifiques, comme le développement de nouveaux matériaux, promettent des gains significatifs en efficacité et en sûreté. La réussite de cette voie prometteuse repose sur un engagement fort et une collaboration étroite entre les nouveaux entrants, les institutions de recherche (CNRS, CEA), les industriels et l’État, afin de décarboner notre énergie et améliorer sa compétitivité.
L. Perdriel, Statut et défis des réacteurs à sels fondus, SOTA Report, École polytechnique (2024)
