La structure des blocs de graphite dans un réacteur nucléaire. Crédit :EDF Énergie
Une équipe de physiciens et de chimistes de l'Université de Bristol espère recycler des matières radioactives directement à partir d'une ancienne centrale nucléaire du Gloucestershire pour générer des sources d'énergie ultra-durables.
Les travaux ont commencé à la centrale électrique de Berkeley pour retirer les déchets radioactifs du site dans le cadre de son programme de déclassement.
En extrayant les isotopes du carbone 14 du graphite irradié, le temps et le coût de l'opération de nettoyage seraient considérablement réduits.
Berkeley a été déclassé en 1989 et il est tout juste devenu sûr de commencer à éliminer les déchets radioactifs de la centrale.
Ceux-ci sont actuellement stockés dans des voûtes en béton à huit mètres sous terre et nécessitent un équipement spécialisé pour être récupérés et traités en toute sécurité.
La deuxième centrale nucléaire sur la rive de la rivière Severn est Oldbury, qui a cessé de produire de l'électricité en 2012. Ce site a terminé sa vidange en 2016 et est désormais en phase précoce de démantèlement.
Ces deux sites, ainsi que les réacteurs de Hinkley Point dans le Somerset et d'autres sites déclassés à travers le Royaume-Uni, contiennent de grandes quantités de graphite irradié qui contiennent l'isotope du carbone 14 qui pourrait être recyclé pour produire de l'électricité.
Des chercheurs de l'Université de Bristol ont fait pousser un diamant artificiel qui, lorsqu'il est placé dans un champ radioactif, est capable de générer un faible courant électrique. En utilisant du carbone 14 qui a une demi-vie de 5730 ans, les batteries pourraient potentiellement fournir de l'énergie sur une base presque infinie.
Ce travail fait partie du projet ASPIRE :Advanced Self-Powered sensor units in Intense Radiation Environments. Le chercheur principal est le professeur Tom Scott de l'École de physique et directeur du South West Nuclear Hub.
Il a déclaré :« Au cours des dernières années, nous avons développé des capteurs à très faible puissance qui récupèrent l'énergie de la désintégration radioactive. Ce projet est maintenant à un stade assez avancé et nous avons testé les batteries des capteurs dans des endroits aussi extrêmes que le sommet de un volcan!"
En plus d'utiliser les batteries dans des environnements où les sources d'alimentation conventionnelles ne peuvent pas être facilement remplacées, il existe des applications potentielles à des fins médicales telles que les prothèses auditives ou les stimulateurs cardiaques. Il pourrait même être possible d'alimenter des engins spatiaux ou des satellites pour des voyages beaucoup plus longs qu'il n'est actuellement possible.
Le professeur Scott a ajouté :« L'objectif ultime est d'avoir une usine basée dans l'une des anciennes centrales électriques du Sud-Ouest qui prélève des isotopes de carbone 14 directement à partir des blocs de graphite pour les utiliser dans les batteries au diamant.
"Cela réduirait considérablement la radioactivité de la matière restante, facilitant et sécurisant la gestion.
« La majorité des centrales nucléaires du Royaume-Uni devant être mises hors service au cours des 10 à 15 prochaines années, cela représente une énorme opportunité de recycler une grande quantité de matériaux pour générer de l'énergie pour de nombreuses utilisations formidables. »
Cette technologie est un exemple fort de la recherche et de l'innovation en cours de développement dans la région du Sud-Ouest, la maison au seul nouveau projet de construction nucléaire au Royaume-Uni.