Un réacteur qui consomme son propre combustible express
Un réacteur nucléaire classique ressemble à une chaudière où le combustible brûle uniformément dans tout le volume. Ici, le tableau est différent : le long d'une barre cylindrique en carbure d'uranium rampe lentement une onde de fission — une zone étroite où les atomes se scindent et dégagent de la chaleur. Devant l'onde, le combustible est encore intact ; derrière, il est déjà épuisé. Ainsi le feu court le long de la mèche d'une bougie, laissant la cire derrière lui.
L'astuce principale réside dans le spectre des neutrons. Dans les réacteurs rapides classiques, les neutrons sont très énergétiques et endommagent rapidement les parois et les mécanismes. Ici, le spectre est adouci : le pic se situe entre 20 et 50 keV (à titre de comparaison, l'énergie d'un neutron dans cette gamme est des centaines de fois inférieure à celle d'un neutron dans un réacteur rapide typique). Cela réduit l'endommagement par radiation des matériaux de plus d'un ordre de grandeur. De plus, le combustible se déplace lentement par rapport aux parois du canal grâce à un système hydraulique, de sorte qu'un même point de la paroi n'est pas irradié en permanence.
Ce réacteur est un prototype d'un dispositif monocanal à symétrie cylindrique. Il ne nécessite pas de systèmes de rechargement complexes et permet d'utiliser l'uranium bien plus complètement que les réacteurs classiques à neutrons thermiques. Si le prototype confirme les calculs, l'humanité disposera d'une source d'énergie qui « finit » elle-même son combustible, laissant moins de déchets.
L'onde de fission dans un tel réacteur se déplace à une vitesse de quelques centimètres par an — plus lentement que la croissance des ongles.
L'idée d'une onde de fission auto-entretenue rappelle le « feu atomique » imaginaire du roman de Larry Niven, « L'Anneau-Monde », mais ici tout est réel et sous contrôle.