Reactor trip

Le réacteur trip (ou TRISO) est une technique d'armature utilisée dans les réacteurs nucléaires à combustible graphite-gaz. Il a été initialement développé aux États-Unis pendant la décennie 1960, comme un moyen de fournir des sources d'énergie durables et sûres pour l'avion spatial Apollo. Bien qu'il ne soit pas encore utilisé dans les réacteurs nucléaires civils, le réacteur trip est actuellement utilisé dans un certain nombre de programme de recherche pour les réacteurs à neutrons rapides et a été proposé comme alternative sûre aux réacteurs à eau pressurisée.

Le nom "tri" provient des trois couches qui composent la structure du combustible TRISO, alors que le suffixe "SO" signifie "stabilisé par oxyde de zirconium". Les trois couches sont: 1) une couche externe de carbone pyrolisique (C-P), 2) une couche intermédiaire de silice (SiO2) dopée avec du borure de hafnium (HfB2), et 3) une couche interne de oxyde de zirconium (ZrO2). Cette structure multi-couches offre plusieurs avantages en matière de sécurité et de durabilité.

Tout d'abord, la structure TRISO est résistante à l'humidité et ne se dégrade pas sous l'influence du fluide de refroidissement. Cela rend le combustible TRISO approprié pour les réacteurs nucléaires qui utilisent un gaz inerte comme fluide de refroidissement, tels que le hexafluorure de soufre (SF6). De plus, la couche extérieure pyrolisique empêche l'intrusion d'impurtitudes dans le combustible nucléaire. La couche intermédiaire dopée avec du Borure de Hafnium captures les fissions à chaud et freine les neutrons rapides, ce qui réduit la probabilité de fuites radioactives. Enfin, la couche interne d' oxyde de zirconium est résistante aux rayonnements ionisants émis par le cœur nucléaire et se contracte lorsqu'elle est exposée à des neutrons rapides, ce qui permet une meilleure stabilité dimensionnelle.

Le combustible TRISO a été testé avec succès dans les réacteurs expérimentaux en Allemagne et aux États-Unis, notamment le HANA-Reaktor (KNK II) et l'Experimental Breeder Reactor I (EBR-I). Les tests ont montré que l'armature TRISO était capable de résister à des niveaux élevés de neutrons rapides pendant des durées prolongées, sans fuites significatives de matières radioactives.

Cependant, le coût du combustible TRISO est très élevé et la technologie nécessaire pour produire ce genre d'armature reste relativement rares dans le monde entier. Bien que les réacteurs nucléaires utilisant des armatures TRISO soient encore peu connus, cette technologie est devenue une alternative attractives à l'eau pressurisée en termes de sécurité et de fiabilité, surtout pour les applications militaires.

En somme, le réacteur trip offre un moyen potentiellement plus sûr et plus durable d'exploiter les énergies nucléaire que l'eau pressurisée. Cependant, la technologie reste à développer pour rendre son utilisation plus rentable et accessible sur le long terme.