L'installation de détritiation des matériaux de Culham au Royaume-Uni reprend son fonctionnement pour soutenir les recherches sur les matériaux issus du démantèlement de JET

L'Autorité britannique de l'énergie atomique a récemment indiqué que l'installation de détritiation des matériaux (MDF) située à Culham avait repris son fonctionnement après 12 mois d'arrêt technique et de travaux de modernisation. Les données expérimentales produites par cette installation ont déjà été utilisées pour soutenir les recherches liées au retrait des matériaux du dispositif Joint European Torus (JET), fournissant ainsi une base pour le plan de gestion des déchets du projet de démantèlement et de réutilisation de JET (JDR).

Au cours des trois années d'exploitation plasma, les expériences deutérium-tritium (DT) menées sur JET ont laissé une certaine quantité de tritium résiduel dans les parois de la chambre du tokamak et les composants internes. Ce phénomène est lié à la facilité avec laquelle le tritium pénètre dans les matériaux dans des conditions d'exploitation de fusion à haute puissance. Pour le démantèlement de JET, la connaissance précise de la quantité de tritium retenue dans les matériaux, ainsi que de la proportion pouvant être éliminée par traitement thermique, constitue une base essentielle pour l'établissement des filières de classification, de traitement, de conditionnement et d'élimination des déchets.

Selon les informations fournies, le tungstène, le béryllium, les alliages d'Inconel, l'acier, le cuivre et les composites à fibres de carbone retirés du dispositif JET sont initialement classés comme déchets radioactifs de moyenne activité. Grâce au traitement de détritiation, ces matériaux pourraient être reclassés comme déchets de faible activité, ce qui permettrait de réduire considérablement les coûts d'élimination, jusqu'à un dixième des coûts initiaux, et de créer les conditions d'un futur recyclage dans des installations de fusion ou de fission.

Après cette modernisation, la capacité de traitement de la MDF a été améliorée. Les expériences menées fin 2024 ont montré que les tuiles et composants démontés de JET peuvent être traités sans démontage préalable ; en outre, les flux de matériaux mixtes peuvent également être traités simultanément, se rapprochant ainsi du mode de fonctionnement réel d'une installation de traitement à l'échelle industrielle.

Au cours du processus de détritiation, les matériaux sont placés dans le four de la MDF et chauffés à haute température dans des conditions strictement contrôlées afin de minimiser l'oxydation. Le tritium libéré par le chauffage est entraîné hors du four par le flux de gaz de procédé, puis converti en eau tritiée par catalyseur, permettant ainsi sa capture. Après refroidissement du four, les matériaux traités sont retirés et soumis à une analyse plus approfondie par échantillonnage destructif. Outre le traitement thermique, les chercheurs effectuent également des analyses sur des échantillons de l'ordre du gramme provenant de JET afin de déterminer les concentrations d'autres radionucléides et de quantifier la teneur résiduelle en tritium dans les matériaux après traitement.

Xavier Lefèvre, responsable du traitement des déchets du département de démantèlement et de réutilisation de JET, a indiqué que l'achèvement des travaux d'échantillonnage avait fourni au projet JDR des données probantes jusqu'alors difficiles à obtenir, contribuant à une meilleure compréhension des propriétés des matériaux de JET et des défis liés à leur gestion à long terme. Les résultats de ces recherches fourniront une base plus solide pour les filières de traitement des déchets, de conditionnement, d'élimination et la planification du démantèlement.

L'Autorité britannique de l'énergie atomique a indiqué que la MDF ne sert pas uniquement à ses besoins existants de traitement des déchets, mais qu'elle peut également apporter son soutien aux entreprises et institutions menant des recherches de pointe sur la gestion des déchets et des matériaux. En réduisant le tritium résiduel dans les matériaux et en diminuant le volume de déchets hautement actifs nécessitant une gestion spécialisée sur site, cette installation continuera de servir la sécurité, la protection de l'environnement et la gestion responsable à long terme dans le cadre du démantèlement des installations de fusion.