Dans les années 1950, le thorium, au même titre que l’uranium, avait déjà suscité l’intérêt de nombreux scientifiques. Cependant, ces derniers ont préféré privilégier l’uranium qui, contrairement au thorium, comporte naturellement un isotope fissile (U235). De plus, la fabrication des armes nucléaires à partir de l’uranium a permis de financer une partie du coût de leurs recherches. Aujourd’hui, l’idée d’exploiter le thorium pour produire de l’énergie nucléaire ressurgit régulièrement. Pour la France, ce potentiel reste peu intéressant à court et moyen terme pour le moment, car sa mise en œuvre nécessite encore de longues années de recherche et de lourds investissements.
Le thorium : de quoi s’agit-il ?
Le thorium est un élément chimique dont le noyau atomique est composé de 90 protons. Il comporte seulement un isotope fertile et non fissile (Th232). À titre indicatif, l’uranium, quant à lui, dispose de deux isotopes, à savoir l’U235 qui est fissile et l’U238 non fissile. Faire fonctionner un réacteur nucléaire avec seulement du thorium (sans un isotope fissile) est donc impossible. L’ajout d’un élément fissile, qui est en mesure de maintenir une réaction en chaîne, est de mise. Il peut notamment s’agir de l’uranium enrichi ou du plutonium. Notons que la découverte du thorium remonte en 1829 par M. Berzelius, chimiste suédois. Ce minerai est abondamment présent dans une roche connue sous le nom de « monazite ».
Une quantité importante de thorium dans la croûte terrestre
L’abondance du thorium dans la croûte terrestre constitue une motivation non négligeable pour les scientifiques. L’Inde, l’Antarctique et l’Australie sont parmi les principales régions possédant les plus importantes réserves de ce minerai. Il convient aussi d’évoquer la région française de la Bretagne qui abrite des gisements de ce métal précieux. La quantité totale du thorium (7 ppm) serait trois à quatre fois plus élevée que celle de l’uranium (2,5 à 3 ppm). Soulignons cependant que, même si le thorium existe en grande quantité sur la Terre, son exploitation peut se révéler coûteuse. Cela est dû au fait que les sites où on le trouve en grande concentration sont rares.
Un meilleur rendement dans la filière nucléaire
L’utilisation du thorium dans la filière nucléaire permet d’obtenir un rendement plus important qu’avec l’uranium. Cet élément chimique a la capacité d’effectuer la « surgénération ». En effet, les atomes fissiles créés (U233) au cours de la réaction sont plus nombreux que les atomes ajoutés et utilisés pour la fission. Autrement dit, grâce à cette surgénération, on obtient plus d’atomes neufs capables de générer de l’énergie nucléaire. La réaction en chaîne enclenche ainsi une « régénération en continu ». C’est un atout qui rend plus efficaces et plus rentables les centrales nucléaires au thorium. Précisons que l’U233 présente une probabilité de fission plus élevée que l’U235.
Moins de danger et d’impacts environnementaux
En utilisant du thorium dans les centrales nucléaires, le risque de fusion du combustible est éliminé. Concrètement, ces centrales exploitent le combustible sous forme de liquide (au lieu d’un combustible solide comme avec les réacteurs à l’uranium). Ainsi, les réacteurs à sels fondus présentent moins de danger. Leur mode de fonctionnement à faible pression minimise les risques de fuites ou de ruptures de fluide de refroidissement en cas d’incident. De plus, les réacteurs nucléaires au thorium produisent moins de déchets radioactifs à l’issue de la réaction. La durée de vie de ces déchets est d’ailleurs plus courte que ceux de l’uranium. De ce fait, leur stockage requiert moins de logistique et affecte peu l’environnement.
Un impact radiologique à ne pas négliger cependant
Il faut néanmoins tenir compte de l’impact radiologique plus important de la filière nucléaire au thorium. Les déchets produits comportent des éléments particulièrement irradiants et irritants. C’est pourquoi il est indispensable de fournir du matériel de protection adapté aux professionnels sur place. Il convient aussi de renforcer les conditionnements des substances dangereuses.
Concentrons nous sur la fusion…..
Ah, donc c’est liquide et non solide comme l’uranium, donc moins dangereux ?
Mais vous dite qu’il faut de l’uranium aussi…
Bref, encore de belles usines à gaz nucléaire
Très bon article agréable à lire et avec des explications clair et intéressantes.
Il n’est pas mention ici du refroidissement qui n’est pas a l’eau+bore mais au sodium… Sodium ultra explosif a la moindre goutte donc en cas de surchauffe on ne sait pas refroidir par moyen conventionnelle comme on sait le faire sur une centrale a l’uranium… C’est aussi cet aspect qui a fait le choix des réacteurs a eau que l’on a aujourd’hui.