1. Problématique de l'énergie, Futur de l'énergie 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
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2. Les défits énergétiques de la planète:
considérations géopolitiques - répartition du pétrole
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3. Les défits énergétiques de la planète:
considérations géopolitiques - producteurs de gaz
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4. Les défits énergétiques de la planète:
principaux conflits dans le monde
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5. Les défits énergétiques de la planète:
Quelle est la couleur de l’électricité? Verte? Rouge? Bleue?...
Blanche
ou
Noire
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6. Les défits énergétiques de la planète:
25% de la population mondiale sans électricité
Nombre de personnes sans accès à l’électricité
2008: 1.5 Md de personnes
2030: 1.3 Md de personnes
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7. Les défits énergétiques de la planète:
doublement de la demande énergétique d’ici 2050
Index de développement humain
Demande en énergie primaire par personne (tep/per)
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8. Les défits énergétiques de la planète:
les économies d’énergie sauveront-elles le monde ?
2010 2030 2050
Pop. OECD (mio) 1.200 1400e 1500e
Demande énergie (tep/per) 5.5 3e 2.8e
Cons. Énergie totale (mio tep) 6.600 4.200e 4.200e
Pop. Non-OECD (mio) 5.400 6.700e 7.500e
Demande énergie (tep/per) 1 1.5e 1.6e
Cons. Énergie totale (mio tep) 5.400 10.200e 12.200e
CONSOMMATION TOTALE (mio tep) 12.000 14.400e 16.400e
Une 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)
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9. Les défits énergétiques de la planète:
dépendance aux combustibles fossiles
85 %
combustibles fossiles
émetteurs de CO2
Consommation mondiale
d’énergie par resources (2009)
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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)
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11. Les défits énergétiques de la planète:
investir dans les énergies non émettrices de CO2
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12. Les défits énergétiques de la planète:
investir dans les énergies non émettrices de CO2
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13. Le nucléaire, une énergie durable:
le nucléaire dans le monde
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14. Le nucléaire, une énergie durable:
Le nucléaire de demain
Moins
Sûreté
de déchets
passive
Meilleure Réduction des
utilisation de risques de
la ressource prolifération
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15. Déchets: retraitement du combustible
transmutation recyclage du
Radiotoxicité 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
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16. Les ressources d’uranium
hypothèse de
croissance
mondiale
d’énergie
nucléaire de
1.8% par an
FR = réacteur rapide
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17. Nécessité d’investir dans la R&D :
Position de l’Europe – ESFRI et ESNII
Economie de Indépendance
ESFRI la connaissance énergétique
European
Strategic
Forum for
Research
Infrastructure
SET Plan
European
Strategic
Energy
Plan
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18. Nécessité d’investir dans la R&D :
Position de l’Europe : ESNII
2008 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
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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
v
Inno
Multipurpose
Fast
Flexible
Neutron
Irradiation Source
Facility Lead-Bismuth
coolant
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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 Research
ΦFast = ~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
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21. Motivation for Transmutation
Relative radiotoxicity
transmutation spent fuel no
of spent fuel reprocessing reprocessing
Natural
Uranium
Time (years) Duration Reduction Volume Reduction
1.000x 100x
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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 separator
of ~50-60 keV
High-resolution mass
separator 22

23. ISOL@MYRRHA
Operational Approach
 Interplay with the MYRRHA cycle
1 month 1 3 Maintenance
3 months 3 3 On-line
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24. Renewable Energies
inside !
Power transistors
Doped silicon
in research
reactors
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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 (medical
diagnostic), 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
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26. Nécessité d’investir dans la R&D :
Valorisation économique du projet
Développement de petits réacteurs modulaires
(50 – 300 MW)
Mini nuclear reactors
The Economist Dec 9 2010
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27. MYRRHA: EXPERIMENTAL ACCELERATOR DRIVEN SYSTEM
A pan-European, innovative and unique facility
 Time horizon: full operation ~ 2023
 Costs: ~ EUR 960 million
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28. Copyright notice
Copyright © 2010 - SCKCEN
All property rights and copyright are reserved.
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prohibited. Any infringement to this rule is illegal and entitles to claim
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SCK•CEN
Studiecentrum voor Kernenergie
Centre d'Etude de l'Energie Nucléaire
Stichting van Openbaar Nut
Fondation d'Utilité Publique
Foundation of Public Utility
Registered Office: Avenue Herrmann-Debrouxlaan 40 – BE-1160 BRUSSEL
Operational Office: Boeretang 200 – BE-2400 MOL
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