Mini réacteur nucléaire

« Où en est-on de la faisabilité d’emmener des mini-réacteurs nucléaires sur la Lune pour fournir l’énergie aux futurs colons ? Qu’en sera-t-il de la gestion des déchets ? INTRO 1.

Qu’est-ce qu’un réacteur nucléaire, quel est son fonctionnement ? 2.

Avancée du projet, est-ce réalisable ? 3.

Gestion des déchets radioactifs ? CONCLUSION La conquête spatiale dans les années 1960 a permis des avancées technologiques considérables en accélérant le développement de l’informatique et de nouveaux matériaux.

L’ambition d’installer dans quelques décennies des bases habitées sur la Lune et sur Mars pourrait permettre également des progrès technologiques importants, notamment dans l’énergie.

Le plus visible aujourd’hui a pour nom Kilopower.

Il est mené par la NASA. Il s’agit d’un nouveau type de mini-réacteur nucléaire expérimental, conçu spécifiquement pour alimenter de futurs avant-postes humains sur la Lune et sur Mars. 1.

Comment fonctionne le Kilopower ? Ce réacteur à fission nucléaire est similaire aux types de réacteurs utilisés ici à la surface terrestre pour fournir de l’électricité. Le noyau d'uranium enrichi remplace le combustible fossile (charbon, pétrole) utilisé dans les centrales thermiques.

Lorsqu’un neutron vient heurter un noyau d’uranium, celui-ci se casse en libérant d’autres neutrons et de l'énergie sous forme de chaleur.

Les neutrons libérés vont percuter d’autres noyaux d’uranium et ainsi de suite : la réaction s’auto-entretient, on parle de réaction en chaîne.

La chaleur dégagée s’évacue par les caloducs, remplis de sodium, connectés aux moteurs Sterling qui convertissent la chaleur en énergie électrique.

Ces moteurs fonctionnent en circuit fermé et n’ont pas besoin de vapeur, seulement de chaleur, pour produire de l’énergie, contrairement aux EPR. Avantages : - Rendement important, convertissent 30% de la chaleur issue du réacteur en électricité. - Sécurité, l’ensemble du système s’autorégule : si la température s’emballe, le combustible perd sa masse critique et la réaction s’arrête. 1.

Avancée du projet, est-ce réalisable ? Ce projet de la NASA dont le nom complet est KRUSTY, acronyme en anglais de Kilopower Reactor Using Stirling Technology, a passé avec succès toute une série de tests (au sol) entre novembre 2017 et mars 2018 dans le désert du Nevada. Une démonstration spatiale du Kilopower pourrait être prévue dès 2024. Le réacteur Kilopower est conçu pour générer au moins 10 kilowatts (assez pour alimenter 2 foyers) et il peut fonctionner pendant environ 15 ans sans ravitaillement.

De ce fait, 4 réacteurs à plus grande échelle pourraient répondre aux besoins en énergie des explorateurs de la NASA à hauteur de 40 Kw. Autre avantage du Kilopower, il est très compact et facilement transportable dans une fusée : 3,60 mètres de haut et 2 tonnes. L’énergie nucléaire n’est pas une nouveauté dans l’espace, cette technologie est déjà bien éprouvée.

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