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    L'Institut de recherche des réacteurs nucléaire à Dimitrovgrad

    "Dans beaucoup de domaines, il n'y a pas d'alternative au Californium"

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    Victoria Issaïeva
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    Plus de 25 millions d’euros pour un gramme de Californium-252! Aujourd’hui ce métal très rare n’est fabriqué que dans deux endroits dans le monde dont l’un est à Dimitrovgrad en Russie.

    Depuis 1950, seulement quelques grammes du californium-252 ont été produits. Après l'antimatière c'est le plus cher élément sur la planète. Pourquoi alors un tel prix pour des quantités aussi minuscules? Le Californium n'est pas un métal naturel mais synthétique. Son processus de fabrication prend des années…

    "Le plutonium est notre matériau de base, Pour qu'il devienne du Californium 252, il faut réaliser treize réactions nucléaires successives de capture de neutrons, explique à Sputnik le directeur de l'Institut de recherche sur les réacteurs nucléaires Alexandre Touzov. La probabilité de ces réactions n'est pas la plus grande… Aujourd'hui, il n'y a que deux réacteurs dans le monde qui peuvent produire le californium en quantités suffisantes et dans des délais satisfaisants. C'est notre réacteur du NIIAR à Dimitrovgrad et le réacteur du laboratoire d'Oak Ridge, aux États-Unis ».

    ​Un cycle de production du Cf-252 dure au total de 7 à 8 ans. Cette longueur ainsi que la nécessité de disposer d'un équipement nucléaire spécial font que ce produit coûte aussi cher. En effet, à côté de ce métal produit artificiellement en Russie, l'or et le platine, c'est du matériau sans valeur…

    Le directeur du NIIAR de Dimitrovgrad Alexandre Touzov revient sur la spécificité du métal:

    « L'une des principales particularités du californium est qu'il constitue une forte source de neutrons. Un microgramme de cet isotope émet deux millions de neutrons par seconde. C'est comparable à un petit réacteur nucléaire. Et c'est cette caractéristique qui détermine le domaine d'application pratique de ce métal. Avec les quantités disponibles de californium sur notre planète, on peut aujourd'hui fabriquer des milliers d'émetteurs, qui pourront être utilisés dans les domaines les plus divers. Et dans beaucoup de domaines, il n'y a pas d'alternative au Californium ».

    Malgré toutes ses particularités et les quantités peu considérables disponibles, le Californium a certainement trouvé sa place dans les activités pratiques de l'homme. Les conditions de l'utilisation du californium-252 sont en réalité multiples. Alexandre Touzov donne quelques exemples.

    « Il y a une quarantaine d'années, ont été déterminés les principaux vecteurs d'application de cet isotope. À l'heure actuelle, les émetteurs basés sur le californium sont utilisés dans le nucléaire; ils sont une source de neutrons pour certains types de nos réacteurs. Ils sont utilisés pour le contrôle du matériel fissile des cartouches de combustible des réacteurs nucléaires. Ce sont ce genre d'émetteurs que nous fournissons, y compris à l'étranger, par exemple à la société française Areva. En 2017, sur la commande de celle-ci nous allons livrer des émetteurs pour les réacteurs en construction en Chine. En médecine, les émetteurs à base de californium sont utilisés dans le traitement des tumeurs radiorésistantes, celles qui résistent au traitement à rayons gamma. Le secteur pétrolier, le secteur de l'extraction de gaz utilisent aujourd'hui les émetteurs au Californium pour le carottage. À l'aide de ces appareils, il est possible d'évaluer de façon rapide et assez précise les quantités des ressources d'hydrocarbures. Il y a aussi une application liée au contrôle non destructif des constructions. »

    ​Le Californium 252 a été pour la première fois fabriqué à l'Université de Californie dans les années 1950. Mais depuis les États-Unis ont perdu le monopole sur cet élément. L'Institut de recherche sur les réacteurs nucléaires de Dimitrovgrad possède des technologies uniques pour produire le métal qui, au fait, est très convoité aujourd'hui. La France en avait déjà besoin il y a 20 ans et c'est encore le cas maintenant. Voici ce que nous a confié Jean-Yves Blanc, chargé de mission de la Direction de l'Energie Nucléaire Stratégie Internationale du Commissariat à l'énergie atomique (CEA).

    « Il y a 25 ans je m'occupais d'un groupe qui fabriquait des sources en californium-252. On achetait le Cf-252 à l'époque plutôt aux Américains. On fabriquait des crayons pour aller dans le centrales EDF qui servaient essentiellement au démarrage des centrales. Lorsque la centrale démarre, on introduit cette source de Cf-252. Comme c'est un émetteur neutronique très puissant, ça permet de calibrer les chambres à fissions. Ensuite on peut démarrer le réacteur avec des instruments calibrés ».

    Ça c'était il y a une vingtaine d'années. Quels sont les besoins de la France en californium-252 aujourd'hui?

    « Le problème c'est qu'en France on a cessé depuis pas mal d'années de démarrer les centrales, explique Jean-Yves Blanc. L'activité de ce groupe a disparu. Et aujourd'hui on est à la recherche de Cf-252 pour une application un peu particulière, pour notre réacteur Jules-Horowitz qui doit démarrer vers 2019 ou 2020. C'est un petit réacteur mais on aimerait aussi faire des essais de calibration neutronique avant le démarrage. J'ai des collègues qui sont à la recherche actuellement de Cf-252 pour cette application. C'est vrai qu'il y a 25 ans c'était (Cf-252) extrêmement cher. C'est des tout petites quantités, ça se présente sous forme de fil qu'on coupe à la bonne taille pour avoir la quantité de radioactivité qu'on souhaite. En plus il (californium) a la particularité d'avoir une durée de vie très courte. On a donc intérêt à l'utiliser très rapidement ».

    ​La demande reste très forte pour ce métal. Les clients doivent faire la queue pour en obtenir un seul microgramme, puisque le processus de production de ce métal s'étend sur des années et sa durée de vie n'est que de 2,5 ans. Les Français sont de plus en plus intéressés par l'offre russe. Jean-Yves Blanc du CEA n'exclut pas que sa compagnie, tout comme Aréva, qui travaille déjà avec Dimitrovgrad, coopère avec l'Institut de recherche des réacteurs nucléaires.

    L'institut de recherche de Dimitrovgrad est connu non seulement pour la fabrication du métal le plus cher. Il propose en effet une large gamme de produits radio-isotopiques. A part le californium 252, il a mis au point et utilise une technologie unique de production du strontium 86, indispensable pour la radiothérapie vectorisée dans le traitement de certains types de cancers. Le NIIAR est également le seul producteur au monde du gadolinium 153, utilisé pour le diagnostic de l'ostéoporose. Dimitrovgrad est aussi le plus gros fournisseur russe du molybdène 99, qui est le principal produit utilisé en médecine nucléaire pour les diagnostics. L'entreprise russe fabrique également des émetteurs de rayons alpha à la base du curium 244, destinés à équiper des spectromètres à rayons X, alpha, ainsi que protoniques, des atterrisseurs pour étudier la composition du sol des objets célestes autres que la Terre. Ce genre d'atterrisseurs a participé à toutes les missions soviétiques et américaines vers Mars et en 2014 on en a utilisé dans pour l'exploration de la comète Tchourioumov-Guérassimenko.

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    technologies russes, californium, recherche, métaux, plutonium, Institut des réacteurs nucléaires (NIIAR), Alexandre Touzov, Dimitrovgrad, Russie
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