Le vingt-huitième webinaire de l’association a eu lieu le Jeudi 19 Juin 2025. L’exposé de Anna L. SMITH (Delft University of Technology, Radiation Science and Technology) s’intitule « De la structure aux propriétés thermodynamiques et thermophysiques des combustibles nucléaires à sels fondus : études expérimentales et de modélisation à TU Delft« 

Les sels fondus suscitent une attention croissante dans le monde entier en tant que matériaux clés pour les technologies énergétiques durables et bas carbone, notamment pour les réacteurs à fission nucléaire de nouvelle génération tels que les réacteurs à sels fondus (RSF). En raison des propriétés thermophysiques intéressantes des sels (points de fusion bas et d’ébullition élevés, faible pression de vapeur, stabilité thermique, capacité thermique et conductivité thermique élevées, etc.), les sels fondus sont envisagés dans les RSF, tant pour le combustible que pour le caloporteur. Les sels de fluorure et de chlorure sont à ce jour les deux principaux candidats, en fonction de l’objectif principal poursuivi pour le réacteur nucléaire envisagé (brûleur d’actinides, surgénérateur de thorium, etc.). L’un des principaux défis pour leur commercialisation future est la compréhension et la modélisation complètes de la chimie du combustible à sels fondus, permettant une évaluation approfondie de la sûreté. Les connaissances disponibles sur les propriétés thermodynamiques et physico-chimiques sont encore loin d’être complètes. Cela s’explique par les défis inhérents au travail avec des matériaux à base de sels fondus, qui sont hygroscopiques, hautement corrosifs à haute température et, dans le cas des applications nucléaires, radioactifs.

Dans cette présentation, des exemples d’études de chimie des sels fondus sont présentés, notamment la sélection et la modélisation thermodynamique de mélanges de sels combustibles prometteurs (comme par exemple brûleur d’actinides ou surgénérateur de thorium), l’effet de l’accumulation de produits de fission, ainsi que des études de la structure locale des sels, directement liée aux énergies de Gibbs d’excès et aux propriétés thermophysiques (densité, viscosité, etc.). Des exemples issus de travaux récents visant à développer des modèles de structure locale, densité ou de viscosité, couplés à des évaluations thermodynamiques sont également présentés. Le développement de modèles fiables de la thermochimie et des propriétés thermophysiques du sel combustible permettra d’évaluer l’effet sur les propriétés du combustible de l’accumulation de produits de fission et de corrosion, par exemple, lors de l’irradiation dans le réacteur nucléaire.

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