THORIUM

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Applications nucléaires

À la différence de l'uranium ou du plutonium, le thorium n'est pas fissile. Cependant, l'atome de thorium 232 peut absorber un neutron thermique, issu par exemple de la fission contrôlée d'un atome d'uranium 235, et donner du thorium 233, lequel, par deux émissions β successives, conduit d'abord au protactinium, puis à l'uranium 233 qui est fissile. Pour cette raison, on dit que le thorium est un matériau fertile, et il est possible de l'employer comme combustible nucléaire, associé à un matériau fissile comme l'uranium 235 ou le plutonium 239. Il est d'autant plus intéressant que le rapport de régénération (rapport du nombre d'atomes fissiles formés au nombre d'atomes fissiles consommés) est de 1,25, ce qui est supérieur au rapport du système 238U-239Pu (1,03) dans les mêmes conditions d'irradiation aux neutrons thermiques. Cela a permis d'envisager la construction de réacteurs surgénérateurs, utilisant un combustible à base de thorium.

L'emploi du thorium comme combustible a été retardé pendant plusieurs décennies à cause des grandes difficultés rencontrées dans le recyclage du combustible neuf, à base de thorine et de l'uranium 233 contenu dans le combustible usé. Plusieurs réacteurs produisant de l'énergie et plus de vingt-cinq réacteurs expérimentaux de différents types ont fonctionné avec un combustible à base de thorium.

Un combustible composé de thorine et d'oxyde d'uranium est utilisé dans plusieurs réacteurs à eau lourde classiques. Les réacteurs à haute température et refroidis au gaz (en général l'hélium) visent à l'emploi d'un combustible composé de microsphères (diamètre de 500 μm) d'oxyde ou de carbure d'uranium et de thorium enrobées dans différentes couches protectrices de graphite et de carbure de silicium (diamètre final d'environ 1 mm), noyées dans une matrice de graphite.

Une application possible du thorium dans un combustible liquide est la conception de ré [...]


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Jöns Jacob Berzelius

Jöns Jacob Berzelius
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Thorium : constantes physiques

Thorium : constantes physiques
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Écrit par :

  • : ingénieur à l'École nationale supérieure de chimie de Lille, docteur ès sciences physiques, président de l'Euriwa
  • : docteur de troisième cycle en métallurgie

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Pour citer l’article

Alfred LECOCQ, Jean-Pierre ZANGHI, « THORIUM », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 15 janvier 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/thorium/