Un correspondant m’a demandé ce qu’étaient les réacteurs nucléaires SMR et AMR, quelle était leur différence, et à quoi ils servaient. Que fait la France dans ce domaine ?
         Je vais essayer de répondre, mais comme c’est un peu compliqué, je le ferai en 3 articles pour qu’ils ne soient pas trop longs.
        Aujourd’hui je parlerai surtout des SMR, et demain des AMR..

        Les SMR, « Small Modular Reactor », sont des « petits » réacteurs de faible puissance et modulaires, dans la gamme 150/300 MWe, (5 à 10 fois moins qu’un EPR). Dont le principe de fonctionnement reste le même ; réacteur à uranium enrichi et à eau légère pressurisée. (donc système de troisième génération très bien connu).
         Une centrale SMR peut s’adapter au besoin en multipliant le nombre de réacteurs
         Leur conception plus simple, de modules standardisés et préfabriqués en usine, puis leur acheminement par transport conventionnel sur leur site d'implantation, permettent de réduire la durée des chantiers. Le coût de l’infrastructure est beaucoup plus faible que pour un gros réacteur. L’effet de série et la réalisation en usine devrait baisser le coût du réacteur.

          La sécurité reste évidemment le premier enjeu, mais elle est plus facile à assurer  et  en cas d’incident, le risque de rejet extérieur est très limité, voire exclu.
          Le réacteur de petite taille peut être contenu dans une double cuve étanche et il n’y a pas de circuit primaire d’échange d’énergie sortant de la cuve : (la circulation se fait dans la cuve elle même par convection naturelle et sans pompe (voir schéma ci dessous). Ainsi, il ne peut y avoir ni perte de réfrigérant primaire du cœur, ni fuite d’eau radioactive vers l’extérieur
          En cas d’accident sur le cœur, et de fonte éventuelle des barres combustibles, (comme à Tchernobyl ou Nagasaki), les débris restent enfermés dans la cuve.

          La conduite du réacteur est simplifiée et nécessite moins de personnel. La gestion des déchets est également facilitée car la durée de vie de l’installation est égale à celle de la turbine, il n'y a pas de manipulation ni de rechargement de combustible, mais une opération de révision complète. La durée de vie totale est estimée à au moins 60 ans.
          L’ ensemble du réacteur peut être enterré, ce qui accroit leur protection.

          Le contrôle de la réaction en chaîne s’obtient en faisant varier dans le cœur la quantité de matériaux absorbant les neutrons. Dans les gros réacteurs, on dispose pour cela de deux moyens complémentaires : des crayons absorbants groupés en « grappes de contrôle » plus ou moins introduites dans le cœur et l’introduction d’un absorbant de neutrons soluble, l’acide borique, dilué en faible concentration dans l’eau primaire.
          Chaque grappe est constituée de 24 crayons absorbants coulissant dans les tubes-guides d’un même assemblage combustible. On peut monter ou descendre la grappe, pas à pas, par une succession de petits déplacements vers le haut ou vers le bas ou encore obtenir la libération de la tige et donc la chute de la grappe par gravité, en cas d’incident.
          On peur ainsi contrôler la puissance produite par le réacteur.
          Dans les SMR, on peut contrôler le réacteur uniquement par des grappes absorbantes et se passer d’acide borique, ce qui simplifie le contrôle de l’eau de ralentissement.

A quoi peuvent servir ces réacteurs SMR ?
         
          Les petits réacteurs ne sont pas concurrents des grands réacteurs mais complémen-taires, afin de participer à la décarbonation de l’économie.. Ils se positionnent sur des segments de marché pour lesquels les grands ne sont pas adaptés.
            C’est le cas des pays ou régions ayant un réseau électrique peu robuste ou isolé, qui ont aujourd’hui recours à des énergies fossiles, de la petite centrale à charbon aux générateurs diesels/gaz. Les pays en voie de développement, qui ne peuvent se payer de gros réacteurs, pourraient ainsi accéder à l’énergie nucléaire.

           D’autres usages s’offrent en outre aux petits réacteurs du fait de leur possible implantation à proximité des besoins : alimenter des électrolyseurs pour produire de l’hydrogène, dessaler l’eau de mer, ou encore fournir de la chaleur industrielle et urbaine.
           En particulier en les commutant à un système autre que production d’électricité, si la demande d’électricité baisse, au lieu de baisser la puissance du réacteur, on pourrait augmenter la fourniture complémentaire.

          Noter que les réacteurs qui équipent nos sous-marins nucléaires et le porte avion Charles de Gaulle, sont de petits SMR