Les réacteurs nucléaires Magnox de première génération : histoire, caractéristiques et héritage

Les réacteurs Magnox, développés au Royaume-Uni dans les années 1950 et 1960, sont parmi les premiers types de réacteurs nucléaires commerciaux à avoir été construits. Ils tirent leur nom de l’alliage « Magnox », utilisé comme gainage du combustible nucléaire.

Histoire des réacteurs Magnox

Les réacteurs Magnox ont été développés par le Royaume-Uni dans le cadre de son programme nucléaire civil, qui visait à produire de l’électricité et à soutenir la recherche sur les applications militaires de l’énergie nucléaire [1]. Le premier réacteur Magnox, la centrale nucléaire de Calder Hall, a été mis en service en 1956 et est considéré comme la première centrale nucléaire commerciale au monde [2].

Au total, 26 réacteurs Magnox ont été construits au Royaume-Uni entre 1956 et 1971, avec une capacité installée totale de 4 430 MWe [3]. Certains de ces réacteurs ont également été exportés vers d’autres pays, notamment l’Italie et le Japon. La plupart des réacteurs Magnox ont été fermés au cours des années 1990 et 2000 en raison de leur âge et de préoccupations en matière de sécurité. Le dernier réacteur Magnox en activité, Wylfa 1, a été arrêté en 2015 [4].

Caractéristiques des réacteurs Magnox

Les réacteurs Magnox sont des réacteurs à uranium naturel et graphite-gaz (UNGG), similaires à ceux développés en France. Ils utilisent de l’uranium naturel comme combustible, du graphite comme modérateur et du dioxyde de carbone (CO2) comme fluide de refroidissement [5].

Le gainage en alliage Magnox, composé principalement de magnésium avec de petites quantités d’aluminium et de béryllium, est utilisé pour contenir le combustible nucléaire [6]. Cet alliage présente une excellente résistance à la corrosion et une faible absorption de neutrons, ce qui permet d’utiliser de l’uranium naturel comme combustible.

Les réacteurs Magnox présentent plusieurs avantages, notamment leur simplicité de conception et leur capacité à utiliser de l’uranium naturel, ce qui réduit les coûts de combustible et d’enrichissement. Cependant, ils présentent également des inconvénients, tels que la production d’une grande quantité de déchets radioactifs et une faible efficacité énergétique par rapport aux technologies nucléaires plus récentes [7].

Héritage des réacteurs Magnox

Bien que les réacteurs Magnox ne soient plus en activité, leur héritage demeure important pour l’industrie nucléaire et l’histoire de la production d’énergie. Ils ont joué un rôle clé dans le développement de l’industrie nucléaire britannique et ont contribué à la recherche sur les applications civiles et militaires de l’énergie nucléaire. Les réacteurs Magnox ont également été parmi les premiers à démontrer la viabilité de l’énergie nucléaire comme source d’électricité à grande échelle [8]. Le démantèlement et la gestion des déchets issus des réacteurs Magnox constituent un défi majeur pour le Royaume-Uni. Le processus de démantèlement est en cours et devrait se poursuivre pendant plusieurs décennies, nécessitant des investissements importants dans la recherche et le développement de technologies de démantèlement et de gestion des déchets [9].

Conclusion

Les réacteurs Magnox représentent une étape importante dans l’histoire de l’énergie nucléaire, en démontrant la faisabilité de l’énergie nucléaire comme source d’électricité et en soutenant la recherche sur les applications militaires de l’énergie nucléaire. Bien qu’ils aient été remplacés par des technologies nucléaires plus avancées, leur héritage perdure dans l’industrie nucléaire et les efforts de démantèlement en cours.

Le challenge du démantèlement des réacteurs UNGG

Un problème pour les réacteurs utilisant le graphite comme modérateur est le volume énorme du bloc. Contaminé radioactivement, il pose des difficultés spécifiques pour être démantelé. Plusieurs entreprises travaillent à relever ce challenge, notamment à l’aide de la robotique. C’est notamment le cas de Graphitech et d’un projet européen, INNO4GRAPH.

Références :