Une avancée stratégique : NAAREA, son laboratoire IMSLab et le JRC développent une méthode pyrochimique innovante et non-proliférante de synthèse du sel NaCl-PuCl₃
NAAREA , startup française qui développe un micro-générateur nucléaire de 4e génération à sels fondus et neutrons rapides, collabore depuis 2024 avec le laboratoire de la Commission européenne Joint Research Centre (JRC) sur la synthèse du sel NaCl-PuCl3 afin d’étudier la sûreté liée au développement du combustible liquide pour les réacteurs à sels fondus . Ces recherches ouvrent la voie au déploiement d’une nouvelle filière énergétique capable de produire une électricité décarbonée, sûre et décentralisée, tout en contribuant à la réduction des déchets ultimes grâce au retraitement avancé du combustible usé provenant des réacteurs à eau pressurisée.
NAAREA développe un microgénérateur nucléaire de 4ᵉ génération, le XAMR®, qui repose sur une technologie innovante : l’utilisation d’un combustible liquide à base de sels fondus. Concrètement, il s’agit de chlorure de sodium (NaCl), dans lequel sont dissous des actinides sous forme de chlorure de plutonium et de chlorure d’uranium. En l’absence de filière industrielle pour la fourniture de combustible pour ces technologies innovantes, la synthèse du sel combustible est une étape clé pour valider la faisabilité du projet. Elle consiste à mettre au point une méthode de synthèse reproductible permettant de produire un sel combustible pur contenant les matières fissiles.
Depuis 2024, NAAREA, à travers son laboratoire commun avec le CNRS et l’Université Paris-Saclay - Innovation Molten Salt Lab (IMSLab) - collabore avec le Joint Research Centre (JRC) de la Commission européenne sur la synthèse du sel NaCl-PuCl3. Cette recherche est essentielle pour le développement d’un combustible liquide adapté aux réacteurs à sels fondus, et plus particulièrement au microgénérateur nucléaire XAMR® de NAAREA. Le JRC est le service scientifique et de connaissances de la Commission Européenne. Ainsi, grâce à son expertise et à ses infrastructures de recherche, le JRC fournit des connaissances et des données scientifiques indépendantes et fondées sur des preuves, afin de soutenir les politiques de l’UE et d’avoir un impact positif sur la société.
La collaboration porte sur la validation d’une méthode de synthèse non proliférante du sel NaCl-PuCl3 à partir d’oxyde de plutonium (PuO2), via une voie pyrochimique, ainsi que sur la détermination expérimentale de données fondamentales liées à ce combustible. La méthode stratégique, proposée par NAAREA, repose sur un procédé de bullage de gaz dans un mélange NaCl et PuO2, porté à haute température. Ce procédé est mis en œuvre grâce à un dispositif expérimental spécifique développé et opéré par le JRC.
A l’échelle laboratoire, les travaux ont montré que le bullage d’un gaz dans un mélange NaCl-PuO2, permet de dissoudre quantitativement l’oxyde de plutonium et de former ainsi un sel à base de chlorures de plutonium. Les étapes de caractérisation complémentaires permettront de confirmer la pureté et de déterminer les propriétés fondamentales de ce sel combustible, indispensable au développement de la filière des réacteurs à sels fondus.
Ces travaux de validation expérimentale avec du plutonium constituent une première étape dans la stratégie du cycle du combustible développée par NAAREA en validant la faisabilité et le caractère prometteur de la voie de synthèse. Des essais de génie des procédés et de changement d’échelle seront réalisés, notamment à court terme sur simulants de matières radioactives dans les installations expérimentales du I-Lab, le hall d’essai de 2400 m2 de NAAREA situé à Cormeilles-en-Parisis.
