La Russie prend un avantage décisif dans la course aux réacteurs nucléaires de nouvelles générations avec cet acier austénitique

Publié par:Guillaume AIGRON

En Russie, les ingénieurs viennent ainsi de mettre au point un nouvel acier austénitique capable de conserver ses propriétés mécaniques jusqu’à 600 degrés Celsius.

La Russie forge un acier capable de résister à 600°C pour ses réacteurs nucléaires de nouvelle génération

Les réacteurs russes à eau pressurisée classiques, de type VVER, fonctionnent autour de 320 à 350 degrés Celsius, jusqu’ici aucun souci, l’acier destiné à contenir le réacteur tient.

Le problème qui se profile à l’horizon c’est que les futurs réacteurs rapides refroidis au plomb, eux, travaillent entre 500 et 600 degrés Celsius. On change d’échelle thermique. Les contraintes mécaniques, la corrosion et le fluage des matériaux deviennent critiques à ces températures hors nome.

Ce nouvel alliage a été développé dans le cadre du projet « Proryv » porté par Rosatom. L’objectif du programme est ambitieux : démontrer la viabilité industrielle d’un cycle du combustible nucléaire fermé, reposant sur des réacteurs rapides.

Dans ces systèmes, le fluide de refroidissement n’est pas de l’eau sous pression mais du plomb liquide qui a l’avantage d’être stable, dense, excellent conducteur thermique, mais extrêmement exigeant pour les matériaux en contact.

Le nouvel acier combine :

• résistance à la corrosion en milieu plomb
• stabilité thermique jusqu’à 600 degrés Celsius
• tenue mécanique à long terme supérieure aux aciers de référence

Autrement dit, il doit résister à la fois à la chaleur, aux neutrons et à un métal liquide corrosif.

BREST-OD-300 est un réacteur rapide refroidi au plomb d’une puissance d’environ 300 MW électriques. Il s’inscrit dans un complexe nucléaire intégrant :

• une unité de production d’électricité
• une installation de retraitement du combustible irradié
• un module de fabrication et de refabrication de combustible à partir d’uranium et de plutonium recyclés

L’idée est de ne plus considérer le combustible usé comme un déchet définitif, mais comme une matière première réutilisable.

Pour que ce cycle fonctionne industriellement, il faut des matériaux capables de tenir des décennies dans des conditions extrêmes.