Scientific Highlights NES

Le dioxyde d’uranium, combustible des centrales nucléaires, résiste mieux aux dégâts causés par les radiations quand sa structure présente des écarts microscopiques par rapport à un agencement idéal.

Les déchets nucléaires de faible et de moyenne activité être stockés dans un dépôt en couches géologiques profondes, d‘abord confinés dans des matériaux cimentaires pour plusieurs milliers d’années. Des chercheurs du Paul Scherrer Institut et du Karlsruhe Institut für Technologie, ont démontré comment le ciment réduit leur mobilité. Ces connaissances contribuent à une meilleure compréhension des processus qui se dérouleront dans cette première phase du stockage.

Une étude du Centre pour l’évaluation des choix technologiques TA-Swiss, coordonnée par l’Institut Paul Scherrer (PSI), recommande de continuer à promouvoir la géothermie profonde en Suisse. Les auteurs de l’étude motivent leur conclusion comme suit: les ressources énergétiques dans le sous-sol sont très importantes, exploitables de manière écologiques et disponibles en permanence. Le risque de séismes et les coûts encore trop élevés restent des défis. C’est à la société de les mettre en balance avec le bénéfice de la géothermie.

A quel point l’infrastructure énergétique globale est-elle vulnérable aux attaques d’acteurs non gouvernementaux ? Le nombre d’attentats a-t-il vraiment augmenté récemment ? Quelles sont les régions du monde particulièrement vulnérables ? Et quelles sont les tactiques utilisées par les assaillants ? Autant de questions auxquelles les scientifiques entendent trouver des réponses, à l’aide d’une base de données développée par les chercheurs de l’ETH Zurich en collaboration avec l’Institut Paul Scherrer (PSI).

Dans un réacteur nucléaire, l’eau se sépare en oxygène et en hydrogène au contact de la gaine contenant les pastilles de combustible, alors à haute température. Cet hydrogène peut pénétrer dans la gaine qui enrobe le combustible proprement dit, et la fragiliser mécaniquement. A l’aide de neutrons et de rayonnement synchrotron, des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer (PSI) étudient le mécanisme de pénétration de l’hydrogène dans la gaine et l’effet qu’il peut y déployer.

Des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer et de l’Académie hongroise des sciences ont travaillé conjointement, dans le cadre d’un projet de l’UE, afin d’étudier les propriétés de retention des roches argileuses dans un dépôt en couches géologiques profondes pour déchets hautement radioactifs. Les résultats de cette recherche montrent que les leçons apprises dans le cas de l’argile à Opalinus peuvent être transférés à l’argile de Boda, que l’on trouve en Hongrie.

Cela fait 10 ans que l’Institut Paul Scherrer exploite ecoinvent, en partenariat avec l’EPF Zurich, l’EPF Lausanne, l’Empa et Agroscope. En matière de bilans écologiques, cette banque de données est mondialement à la pointe. La troisième version d’ecoinvent, la plus récente, réunit à présent de nouvelles données dans des domaines comme la production d’électricité, l’agriculture, le traffic, l’industrie minière et les produits chimiques. Pour le secteur de l’électricité, qui revêt une grande importance dans les analyses de cycle de vie, la banque de données inclut désormais plus de 80% de la production globale. Et certaines technologies y ont désormais leur place, comme la géothermie profonde, qui n’avaient pas été prises en compte jusqu’ici. Résultat : des évaluations écologiques plus précises des produits et des services

On sait d’ores et déjà que certaines réactions chimiques modifieront les caractéristiques du dépôt en couches géologiques profondes, de même que celles de la roche environnante (roche argileuse). Mais dans quelle mesure, et avec quelles conséquences pour la sécurité ? Des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer tentent de répondre à cette question, en combinant expériences et simulations informatiques.

Sans simulations informatiques, l’exploitation de centrales nucléaires serait pratiquement impossible. Qu’il s’agisse d’intégrer de nouveaux composants, ou de mener des tests et des essais visant à assurer la sécurité : presque tout doit être calculé et analysé par ordinateur au préalable. Au Laboratoire de physique des réacteurs et des comportements des systèmes, on développe à cet effet des modèles de calcul et des programmes informatiques. Les chercheurs du PSI officient dans ce cadre en tant que partenaires de recherche indépendants de l’IFSN (Inspection fédérale de sécurité nucléaire), et fournissent ainsi une contribution importante pour assurer la sécurité des centrales nucléaires suisses.