English summary

Selon les Echos, le projet ASTRID serait revu à la baisse mais continuerait sa route, avec pour nouvelle ambition un réacteur de 300 MW. Les réacteurs au sodium présentent un danger inhérent d’incendie et surtout d’explosion en raison de la haute instabilité du sodium, qui s’enflamme et explose au contact de l’air et de l’eau. René Allègre, spécialiste français des feux de sodium, est mort en 1994 dans un… feu de sodium. Le réacteur au sodium de Monju au Japon a été arrêté 15 ans des suites d’un feu de sodium en 1995 et va être démantelé.
L’utilisation de sodium dans les réacteurs comme fluide permet de fabriquer du « radiosodium », sodium gonflé d’un neutron (activé) au contact de la fission, qui se met à rayonner en émettant des rayons gamma extrêmement puissants (plus de 2 MeV), qui permettent, au contact de l’eau lourde ou de l’eau tritiée, de réémettre des neutrons en très grande quantité, c’est une source neutronique extrêmement performante. Parfaite pour les armes, qui ont besoin de neutrons en grande quantité pour démarrer des réactions de fission puissantes (on utilise d’habitude du tritium, ou des émetteurs alpha au contact du béryllium, mais ces sources sont moins puissantes, l’eau lourde produit 2000 neutrons par curie de sodium-24, alors que le polonium-210 avec du béryllium émet 2 neutrons par curie de Po-210). De plus le sodium est naturellement très incendiaire, ce qui rajoute un effet utile pour les bombes.
Le sodium-24 a un défaut, il a une demi-vie courte, 14 heures, ce qui oblige à le produire à proximité des zones de guerre. Évidemment, tous les réacteurs français au sodium ont été construits dans le quart sud-est, Grenoble (Superphénix, le plus célèbre), Marcoule (site du projet ASTRID), avant cela Cadarache (réacteur Phénix), donc le plus près possible de nos principales zones de guerre. Les Etats Unis ont un réacteur au sodium en Idaho, près de bases de missiles ICBM…
L’utilisation du sodium se justifie officiellement par la surgénération : il faut des neutrons rapides pour faire « gonfler », par exemple, l’uranium 238 d’un combustible faiblement enrichi en U235, et le transformer en U239 (qui se transforme ensuite naturellement en quelques jours par désintégration radioactive en plutonium 239). Néanmoins, d’autres fluides que le sodium existent, ils sont plus sûrs, le plomb est toxique mais non inflammable, l’hélium est encore plus stable. Mais ils n’ont pas les mêmes applications, en particulier l’hélium. Le plomb-bismuth est un mélange qui permet de fabriquer des sources neutroniques primitives, l’hélium ne permet rien du tout car son produit d’activation a une demi-vie de moins d’un milliardième de milliardième de seconde !

Et, en même temps que le réacteur ASTRID, la Direction Générale des Armements a initié un appel d’offre pour des armes « nouvelle génération » intitulé, signal clair à destination des industriels, ASTRID pour Accompagnement Spécifique des Travaux de Recherches et d’Innovation Défense, programme qui vise à « soutenir des recherches à caractère fortement exploratoire et innovant » « dont les retombées éventuelles intéressent à la fois des domaines civils et militaires ». On comprend très bien le message aux intéressés !

Donc :  une confirmation scientifique qu’il y avait du sodium dans le réacteur RBMK de Tchernobyl est donnée par cet article https://www.cambridge.org/core/journals/mrs-online-proceedings-library-archive/article/secondary-uranium-minerals-on-the-surface-of-chernobyl-lava/FB0901C011DCB9425F3FCEB128CD44CE de B. E. Burakov, E. E. Strykanova et E. B. Anderson. Ils identifient différents minéraux à la surface de la lave d’uranium, dont plusieurs composés de sodium ! Je ne pense pas que le sodium provienne de l’eau de pluie ou de l’extérieur (comme affirmé dans l’article), si c’était le cas la présence de sodium serait beaucoup plus anecdotique. Ceci confirme bien que la présence de sodium est liée à la violence de l’explosion de Tchernobyl !

Le réacteur RBMK de Tchernobyl, intitulé, là aussi signal fort chez les soviétiques, « réacteur Lénine », était donc un réacteur utilisant non seulement du graphite mais aussi pourquoi pas du sodium comme caloporteur dans la mesure où la visée militaire du programme RBMK était évidente, il s’agissait de produire du plutonium 239 et surtout de l’extraire sans éteindre le réacteur, permettant ainsi d’échapper à la détection des satellites surveillant les arrêts de réacteur à l’aide des émissions infrarouge (un arrêt fréquent de réacteur, tous les 6 mois, est un indice clair qu’on en extrait du plutonium, on ne décharge en principe un réacteur que tous les 2 ou 3 ans). Le système de barres de pression, en effet, permet en principe de réagir en direct à une augmentation de régime du réacteur. Du coup, on peut ralentir le réacteur et retirer des barres de combustible usé, et le réacteur ne s’éteindra pas par lui-même. On a pour cela besoin d’un « coefficient de vide positif », qui est EN PARTICULIER la propriété du sodium. Pour l’expliquer il suffit de prendre l’exemple inverse : un réacteur modéré à l’eau a un coefficient de vide négatif, ce qui signifie que quand la température augmente parce que la réaction accélère, l’eau liquide devient gazeuse, ce qui diminue la pression exercée sur les barres et réduit la masse effective, donc ralentit la fission 😉 . Le sodium n’a pas les mêmes propriétés physiques. Ceci permet de ralentir le réacteur pour extraire le combustible sans difficulté, sans risque que le réacteur ne s’éteigne tout seul car la réaction réaccélère avec le coefficient de vide positif. On fait chauffer le réacteur le temps que le sodium commence à se dilater, puis on “brutalise” le réacteur en balançant les barres, de façon calculée pour le ramener à moins de 10% de sa puissance, et pendant que le sodium, qui continue à se dilater sous l’effet de l’inertie de la chaleur, compresse le combustible et maintient donc la réaction en chaîne, on peut extraire du combustible usé en toute tranquilité et sans trop avoir été vu des satellites.
Avoir un réacteur au sodium près de la frontière avec l’Ouest permettait donc à l’URSS de produire à la fois beaucoup de plutonium 239 et de sodium-24 pour fabriquer des bombes et avoir du sodium-24 à disposition près de la zone de conflit potentielle. La présence de sodium dans le réacteur Lénine (fierté soviétique, on voit le pont avec l’utilité militaire) explique logiquement la violence du feu du réacteur et sa durée.

Je pense aussi et surtout que les Russes ont effectivement démontré leur maîtrise de cette technologie, vu que le BN-600, réacteur au sodium de 600 MW, fonctionne depuis 1980 près de Sverdlovsk (« hasard » : près de l’usine de têtes nucléaires de Sverdlovsk-45, ce qui suggère naturellement l’intention d’utiliser du sodium-24 comme source de neutrons dans les missiles intercontinentaux, c’est l’évidence, il suffit d’extraire le sodium-24 du réacteur quelques heures avant le tir), et le BN-800 de 800 MW a été inauguré en 2015 au même endroit. Ils sont les plus en avance dans le domaine et je pense tout naturel d’envisager qu’en plus de ces réacteurs, d’autres aient été équipés en secret. Tous les réacteurs RBMK ont été construits ou prévus par la Russie près de la frontière avec l’Europe (Smolensk, Ignalina, Kostroma, Kursk, Leningrad) ce qui peut confirmer mon affirmation (toujours le problème de la demi-vie courte et du transport pour des armes de moyenne portée comme les fameux « euromissiles »).

Tous les réacteurs qui deviennent « supercritiques » n’explosent pas forcément, en général un réacteur fond, son « corium », le coeur, se répand dans le fond du réacteur sans exploser. Mais la présence de sodium produit une réaction beaucoup plus violente à cause du coefficient de vide positif, et en plus dès que la cuve saute le sodium s’enflamme / explose à son tour au contact de l’air.La violence et la durée de l’incendie de Tchernobyl s’explique donc non seulement par le graphite (inflammable) et l’absence de cuve de confinement, mais aussi par l’utilisation de sodium comme caloporteur, qu’on aura évidemment gardé secrète pour ne pas expliquer à la population les liens fondamentaux entre filière électronucléaire et secteur de la défense.

Rappelons que le plutonium et l’uranium dans le coeur de Tchernobyl expliquent évidemment un grosse partie des cancers (mis à part la thyroïde) et autres malformations autour du site. On a eu des pics de trisomie 21 autour de Tchernobyl, en Biélorussie et en Allemagne par exemple, et énormément de malformations congénitales en Ukraine, expliquées évidemment par l’inhalation / ingestion d’émetteurs alpha par les parents plutôt que par les produits de fission émetteurs bêta. Partir de cet article https://depleteduranium.org/2018/01/31/linear-no-threshold-model-and-alpha-emitters-statistical-demonstration-demonstration-statistique-du-modele-lineaire-sans-seuil-pour-les-emetteurs-alpha-who-data-donnees-oms/