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Le MOX, c'est quoi exactement ?

Le Mox, de l'anglais mixed oxide fuel (pour Mélange d'OXyde de plutonium et d'OXyde d'uranium), est un combustible nucléaire à base d'oxyde mixte d'uranium et de plutonium. Il contient entre 5 et 10 % de plutonium et entre 90 et 95 % d'uranium appauvri.

Les premiers essais industriels d'emploi du MOX dans un réacteur en Europe datent de 1963 dans le réacteur BR3 de Mol en Belgique, puis de 1974 dans Chooz A (aujourd'hui arrêté), à la frontière franco-belge. Ils furent le fruit d'une collaboration franco-belge, qui se poursuit encore aujourd'hui. Belgonucléaire et COGEMA ont commencé à produire conjointement du MOX dans deux petites usines, une à Dessel en Belgique (mise en service en 1973), et l'autre à Cadarache en France (mise en service en 1970).

Elaboré à partir d'un mélange d'oxydes d'uranium et de plutonium, le combustible MOX permet de recycler le plutonium issu des combustibles usés récupérés lors des opérations de traitement sur le site de recyclage d'AREVA La Hague.

Le combustible MOX est utilisé depuis 1972 en Allemagne, 1984 en Suisse, 1987 en France, 1995 en Belgique.

Quels avantages ?

Son principal atout est d'offrir un débouché au plutonium issu du retraitement des combustibles effectué à la Hague ainsi qu'à l'uranium appauvri généré par les activités de l'usine d'enrichissement d'uranium du Tricastin, située dans la basse vallée du Rhône. Dans le même temps, il permet d'économiser de l'uranium enrichi et de réduire la quantité de plutonium (généré par les centrales) dans les déchets ultimes. Aux États-Unis et en Russie, le Mox a également été envisagé comme un moyen d'écouler du plutonium militaire devenu encombrant depuis le traité sur la non-prolifération des armes nucléaires de 1968.

Procédé de fabrication

Le procédé de fabrication du MOX le plus répendu à l'heure actuelle est le procédé Momas (micronized master blend), qui a été développé en Belgique. Il consiste à mélanger de la poudre d'oxyde de plutonium avec de la poudre d'uranium. Cette poudre est ensuite pressée pour former des pastilles, comme pour la fabrication du combustible à uranium.

Ces pastilles sont ensuite passées dans des fours de frittage pour obtenir un matériau céramique, puis empilées dans une gaine de crayon combustible. Les crayons sont soudés de façon à les rendre étanches puis regroupés sous forme d'assemblages combustibles.

Pour des raisons techniques, les réacteurs des centrales nucléaires à eau légère fonctionnent avec un coeur chargé à 40% au maximum en combustible MOX.

 

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