États-Unis: lancement de tests d’irradiation sur le combustible Triso-X

L’entreprise X-energy développe le Xe-100, un petit réacteur modulaire (SMR) de la génération IV qui fonctionne avec du combustible Triso-X résistant aux accidents. Les tests d’irradiation sur ce combustible innovant viennent de commencer. «Le programme test de 13 mois sera effectué en collaboration avec le Département américain de l’énergie (DOE) et le National Reactor Innovation Center (NRIC) et il permettra d’évaluer la puissance du combustible pour la plupart des scénarios d’exploitation prévisibles», a déclaré X-energy. Les tests se dérouleront dans l’Advanced Test Reactor (ATR) de l’Idaho National Lab (INL). Une fois qu’ils seront terminés, le combustible irradié sera étudié à l’INL et à l’Oak Ridge Laboratory (ORL) afin de pouvoir mesurer la retenue des produits de fission dans le combustible et la stabilité structurelle de celui-ci.

X-energy a précisé concernant les tests d’irradiation: «Le X-energy Pebble Reactor Test (XPeRT) permet au DOE d’évaluer de manière indépendante la manière dont le combustible Triso-X se comporte à différents niveaux de puissance, à différentes températures et sous différentes conditions de combustion compatibles avec la conception du SMR Xe-100.» D’après X-energy, les tests doivent confirmer des hypothèses. Ils permettent aussi de collecter les données de puissances requises dans le cadre de l’homologation par la NRC (l’autorité de sûreté nucléaire américaine) des conceptions de réacteur avancées destinées à une utilisation commerciale. En outre, ces tests marquent une étape importante dans le cadre de l’Advanced Reactor Demonstration Program mené par le DOE.

Qu’est-ce que le combustible Triso-X et où est-il fabriqué?

Le Xe-100 fonctionne avec du combustible Triso (tristructural-isotropic fuel) résistant aux accidents, connu sous le nom de marque Triso-X. Le DOE considère le combustible Triso comme «le combustible nucléaire le plus robuste au monde». Celui-ci possède la forme et la taille d’une boule de billard ou d’une balle de tennis. Cette sphère est remplie d’un très grand nombre de particules de combustible Triso en graphite. Une particule Triso se compose elle-même d’un noyau contenant de l’uranium, du carbone, et de l’oxygène. Le cœur est entouré de trois couches de matériau en carbone et en céramique qui empêchent la libération de produits de fission radioactifs. «Grâce à cette structure innovante, le combustible Triso ne peut pas fondre dans un réacteur commercial à haute température et résiste à des niveaux de rayonnement et de température extrêmes, bien supérieurs aux limites d’utilisation des combustibles nucléaires actuels», a déclaré le DOE.

X-energy fabriquera le combustible Triso dans son installation de fabrication commerciale en projet à Oak Ridge (Tennessee), la TX-1, pour laquelle la procédure d’autorisation est en cours. D’autres entreprises américaines produisent du combustible Triso, par exemple Valar Atomics et la coentreprise Standard Nuclear–Framatome (SNF). De son côté, Framatome fabriquera le combustible sur une ligne pilote dans la ville française de Romans-sur-Isère. Le réacteur chinois haute température à lit de boulets Shandong Shidaowan HTR-PM fonctionne déjà avec du combustible Triso depuis décembre 2021.

Conclusion d’un contrat d’approvisionnement pour du graphite destiné aux structures nucléaires

X-energy a également annoncé la signature d’un contrat d’approvisionnement avec l’entreprise Toyo Tanso USA, qui fabriquera des composants de structure destinés au cœur du Xe-100, composé de graphite fin résistant aux températures élevées. Ces composants sont destinés à la centrale nucléaire en projet Long Mott sur le site de production Seadrift de l’entreprise chimique Dow an, dans le Golfe du Mexique, où quatre Xe-100 sont prévus. En outre, d’après X-energy, des discussions sont en cours avec Toyo Tanso concernant un contrat d’approvisionnement de composants en graphite pour le second projet nucléaire de X-energy, la Cascade Advanced Energy Facility (Cascade) dans l’État de Washington.