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Le nucléaire, une énergie durable:             le nucléaire dans le monde                                          13
Le nucléaire, une énergie durable:                      Le nucléaire de demain                                 MoinsSûreté...
Déchets: retraitement du combustible                                     transmutation          recyclage duRadiotoxicité ...
Les ressources d’uranium                hypothèse de                  croissance                   mondiale               ...
Nécessité d’investir dans la R&D :                           Position de l’Europe – ESFRI et ESNII                   Econo...
Nécessité d’investir dans la R&D :                                                 Position de l’Europe : ESNII2008       ...
Nécessité d’investir dans la R&D :                                                            Le projet MYRRHA            ...
Multipurpose Facility                                        Fuel research                                 Φtot = 0.5 to 1...
Motivation for TransmutationRelative radiotoxicity                                        transmutation              spent...
ISOL@MYRRHA                                                               Pre-conceptual Design                           ...
ISOL@MYRRHA                                     Operational Approach  Interplay with the MYRRHA cycle         1 month    ...
Renewable Energies      inside !       Power transistorsDoped silicon in research   reactors                              ...
Medical Radioisotopes Production               SCK•CEN, a major actor in medical diagnostic.Between 2007 and 2010, to insu...
Nécessité d’investir dans la R&D :                 Valorisation économique du projetDéveloppement de petits réacteurs modu...
MYRRHA: EXPERIMENTAL ACCELERATOR DRIVEN SYSTEM        A pan-European, innovative and unique facility  Time horizon: full ...
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ResearchTalks Vol. 1 - Problématique de l’énergie, Futur de l’énergie nucléaire, P…

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ResearchTalks Vol. 1 - Problématique de l’énergie, Futur de l’énergie nucléaire, P…

  1. 1. Problématique de lénergie, Futur de lénergie nucléaire, projet MYRRHA Une grande infrastructure de recherche pour des applications nucléaires High-Tech Prof. Dr. Hamid Aït Abderrahim iMMC, EPL, UCL (Be) Directeur Général Adjoint du SCK•CEN (Be) Directeur du Projet MYRRHA, haitabde@sckcen.be or myrrha@sckcen.be 1
  2. 2. Les défits énergétiques de la planète:considérations géopolitiques - répartition du pétrole 2
  3. 3. Les défits énergétiques de la planète:considérations géopolitiques - producteurs de gaz 3
  4. 4. Les défits énergétiques de la planète: principaux conflits dans le monde 4
  5. 5. Les défits énergétiques de la planète:Quelle est la couleur de l’électricité? Verte? Rouge? Bleue?... Blanche ou Noire 5
  6. 6. Les défits énergétiques de la planète: 25% de la population mondiale sans électricité Nombre de personnes sans accès à l’électricité2008: 1.5 Md de personnes2030: 1.3 Md de personnes 6
  7. 7. Les défits énergétiques de la planète: doublement de la demande énergétique d’ici 2050Index de développement humain Demande en énergie primaire par personne (tep/per) 7
  8. 8. Les défits énergétiques de la planète: les économies d’énergie sauveront-elles le monde ? 2010 2030 2050Pop. OECD (mio) 1.200 1400e 1500eDemande énergie (tep/per) 5.5 3e 2.8eCons. Énergie totale (mio tep) 6.600 4.200e 4.200ePop. Non-OECD (mio) 5.400 6.700e 7.500eDemande énergie (tep/per) 1 1.5e 1.6eCons. Énergie totale (mio tep) 5.400 10.200e 12.200eCONSOMMATION TOTALE (mio tep) 12.000 14.400e 16.400eUne réduction d’énergie de 50% dans les pays OECD ne réduira pas la demande mondiale en énergie(scénario modéré avec +36% d’augmentation d’ici 2050) 8
  9. 9. Les défits énergétiques de la planète: dépendance aux combustibles fossiles 85 % combustibles fossiles émetteurs de CO2 Consommation mondialed’énergie par resources (2009) 9
  10. 10. Les défits énergétiques de la planète: besoins de plus d’électricité et moins de CO2 Croissance de la consommation mondiale d’électricité (IAEA 1999) 10
  11. 11. Les défits énergétiques de la planète:investir dans les énergies non émettrices de CO2 11
  12. 12. Les défits énergétiques de la planète:investir dans les énergies non émettrices de CO2 12
  13. 13. Le nucléaire, une énergie durable: le nucléaire dans le monde 13
  14. 14. Le nucléaire, une énergie durable: Le nucléaire de demain MoinsSûreté de déchetspassive Meilleure Réduction desutilisation de risques dela ressource prolifération 14
  15. 15. Déchets: retraitement du combustible transmutation recyclage duRadiotoxicité relative pas de du combustible combustible recyclage du combustible usé Uranium naturel Temps (années) Reduction durée d’un facteur 1 000x – volume d’un facteur 100x 15
  16. 16. Les ressources d’uranium hypothèse de croissance mondiale d’énergie nucléaire de 1.8% par an FR = réacteur rapide 16
  17. 17. Nécessité d’investir dans la R&D : Position de l’Europe – ESFRI et ESNII Economie de IndépendanceESFRI la connaissance énergétiqueEuropeanStrategicForum forResearchInfrastructureSET PlanEuropeanStrategicEnergyPlan 17
  18. 18. Nécessité d’investir dans la R&D : Position de l’Europe : ESNII2008 2012 2020 ASTRID Technologie de Prototype SFR (SFR) référence LFR MYRRHA ETPP European demonstration reactor Technologies (LFR) alternatives GFR ALLEGRO Experimental reactor Infrastructures de support et de recherche (GFR) MYRRHA Infrastructure d’irradiation à spectre rapide 18
  19. 19. Nécessité d’investir dans la R&D : Le projet MYRRHA Accelerator Reactor •  Subcritical & Critical modes (600 MeV - 4 mA proton) •  65 to 100 MWth Un ique e & ativ Spallation Source vInno Multipurpose Fast Flexible Neutron Irradiation Source Facility Lead-Bismuth coolant 19
  20. 20. Multipurpose Facility Fuel research Φtot = 0.5 to 1.1015 n/cm².s Φ = 1 to 5.1014 n/cm².s Material research ΦFast = 1 to 5.1014 n/cm².s (ppm He/dpa ~ 10) (En>1 MeV) in large volumes in medium-large volumes Fission GEN IV Fusion Multipurpose High energy LINAC 600 MeV – 1 GeV hYbrid Long irradiation time 50 to 100 MWth ResearchΦFast = ~1015 n/cm².s (En>0.75 MeV) Reactor for High-tech Fundamental Waste Applications research Φth = 0.5 to 2.1015 n/cm².s Φth = 0.1 to 1.1014 n/cm².s (En<0.4 eV) Radio- (En<0.4 eV) isotopes Silicon doping 20
  21. 21. Motivation for TransmutationRelative radiotoxicity transmutation spent fuel no of spent fuel reprocessing reprocessing Natural Uranium Time (years) Duration Reduction Volume Reduction 1.000x 100x 21
  22. 22. ISOL@MYRRHA Pre-conceptual Design MYRRHA protons: 2-4 mA, CW, 600 MeV 2 gap Spoke 5 cell Elliptical 352 MHz 704 MHz Beam splitter 17 MeV 100 200 600 MeV MeV MeV ~ 100-200 µA, ISOL@MYRRHA ~DC Ruggedized target: e.g. Ta, UC/C RFQ cooler and Sustainable 1+ ion buncher source:Pure and intense RIBs Low-resolution mass separatorof ~50-60 keV High-resolution mass separator 22
  23. 23. ISOL@MYRRHA Operational Approach  Interplay with the MYRRHA cycle 1 month 1 3 Maintenance 3 months 3 3 On-line 23
  24. 24. Renewable Energies inside ! Power transistorsDoped silicon in research reactors 24
  25. 25. Medical Radioisotopes Production SCK•CEN, a major actor in medical diagnostic.Between 2007 and 2010, to insure the continuity of supply of radioisotope Molybdenum-99 (medicaldiagnostic), SCK•CEN has been led to double its production capacity, i.e. an increase from 15 to 30%of the world production to guarantee medical diagnostic of millions of patients worldwide.70% of the production is exported to USA, 25% to Europe and 5% to rest of the world. Diagnostic & treatment 25
  26. 26. Nécessité d’investir dans la R&D : Valorisation économique du projetDéveloppement de petits réacteurs modulaires (50 – 300 MW) Mini nuclear reactors The Economist Dec 9 2010 26
  27. 27. MYRRHA: EXPERIMENTAL ACCELERATOR DRIVEN SYSTEM A pan-European, innovative and unique facility  Time horizon: full operation ~ 2023  Costs: ~ EUR 960 million 27
  28. 28. Copyright noticeCopyright © 2010 - SCKCENAll property rights and copyright are reserved.Any communication or reproduction of this document, and anycommunication or use of its content without explicit authorization isprohibited. Any infringement to this rule is illegal and entitles to claimdamages from the infringer, without prejudice to any other right in caseof granting a patent or registration in the field of intellectual property.SCK•CENStudiecentrum voor KernenergieCentre dEtude de lEnergie NucléaireStichting van Openbaar NutFondation dUtilité PubliqueFoundation of Public UtilityRegistered Office: Avenue Herrmann-Debrouxlaan 40 – BE-1160 BRUSSELOperational Office: Boeretang 200 – BE-2400 MOL 28

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