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L’industrie du nucléaire n’est pas réputée pour sa souplesse et sa réactivité. Mais, grâce à l’impression 3D, des chercheurs espèrent faire évoluer les choses. La fabrication additive de microréacteurs leur permet d’explorer efficacement de nouvelles solutions.
Des matériaux, des combustibles et des technologies qui datent des années 1960… Des coûts élevés et des délais de construction de plusieurs décennies…. Présentée comme cela, l’industrie de l’énergie nucléaire ne fait pas rêver. Mais des chercheurs du Laboratoire national d’Oak Ridge (États-Unis) travaillent à repenser totalement la façon dont les réacteurs nucléaires sont conçus, puis construits.
En plein confinement imposé par la crise du coronavirus, les physiciens ont démontré l’utilité de la fabrication additive en la matière. Ils ont eu recours à l’impression 3D pour produire le cœur d’un réacteur nucléaire. Objectif : baisser les coûts et les délais, et imaginer un nouveau modèle pour le déploiement accéléré de systèmes avancés. Le tout, d’ici 2023.
La fabrication de ce cœur de réacteur nucléaire de forme hexagonale a pris près de 40 heures, avec des températures atteignant plus de 1.400 °C autour du bain de fusion où un laser chauffe et fond tout en ajoutant une nouvelle couche. © Oak Ridge National Laboratory, U.S.Dept. of Energy
L’impression 3D pour concevoir les réacteurs nucléaires de demain
Des technologies de surveillance évaluent en permanence le processus de fabrication. De quoi qualifier le matériau en temps réel et analyser ses performances grâce à une intelligence artificielle. Après l’étape de fabrication additive, des tests approfondis évaluent les performances des composants afin de les lier aux données de production recueillies en direct. Ainsi, les chercheurs devraient pouvoir perfectionner le design de ce cœur de réacteur nucléaire.
« En utilisant l’impression 3D, nous avons accès à des technologies et à des matériaux que la communauté nucléaire n’a pas encore pu exploiter. Cela comprend des capteurs pour un contrôle quasi autonome, une bibliothèque de données et une nouvelle approche accélérée de qualification qui bénéficiera à l’ensemble de la communauté », explique Kurt Terrani, directeur du Transformational Challenge Reactor Demonstration Program, dans un communiqué.
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