Le béton des centrales nucléaires a une propriété exceptionnelle sous l’effet des radiations : il est capable de s’auto-régénérer

Le béton capable de s’auto-réparer avec des rayonnement nucléaires.

Des chercheurs de l’Université de Tokyo ont révélé une découverte surprenante : le béton peut s’auto-réparer lorsqu’il est exposé à des rayonnements nucléaires. Cette percée, documentée grâce à des recherches approfondies, pourrait allonger la durée de vie des centrales nucléaires et révolutionner les normes de construction et de maintenance des infrastructures nucléaires.

Lire aussi :

•  Ce pays d’Asie vient titiller la Chine sur son domaine de prédilection : les chantiers de construction pharaoniques avec ce tunnel aux dimensions hors-normes
• Ce nouveau record de la Chine pour la fusion nucléaire jouera un rôle clé en France dans la construction du plus grand réacteur du monde : ITER

Découverte surprenante des effets du rayonnement sur l’intégrité du béton

L’étude a été menée au réacteur nucléaire Heysham 1 au Royaume-Uni, en béton précontraint, et porte sur l’impact à long terme des rayonnements, en particulier les rayonnements neutroniques, sur le béton. Il s’agit de l’une des premières études à analyser de manière détaillée comment ces rayonnements affectent l’intégrité structurelle du béton.

Capacités régénératives des cristaux de quartz

Les chercheurs ont découvert que les cristaux de quartz, un composant majeur du béton, possèdent la capacité de s’auto-réparer au fil du temps lorsqu’ils sont exposés à des rayonnements. Cette caractéristique pourrait permettre aux structures en béton entourant les réacteurs nucléaires de fonctionner bien au-delà de leur durée de vie prévue, ouvrant ainsi la porte à des prolongements significatifs de l’exploitation des installations nucléaires.

Approfondissement de l’étude et techniques utilisées

Le professeur Ippei Maruyama et son équipe ont employé la diffraction des rayons X pour observer les changements dans les cristaux de quartz irradiés. Ils ont découvert que l’expansion des cristaux varie significativement avec le taux de radiation : plus le taux est élevé, plus l’expansion est importante, et inversement.

Réductions des dégâts et perspectives optimistes

L’étude indique que les dégâts potentiels causés par les neutrons pourraient être moins importants que prévu. L’auto-réparation des cristaux à un rythme de rayonnement plus faible montre que le béton peut non seulement résister plus longtemps mais également se régénérer, ce qui réduit les préoccupations concernant sa durabilité.

Expansion des recherches et Implications futures

L’équipe de recherche souhaite étendre ses travaux à d’autres matériaux impactés par le rayonnement nucléaire pour comprendre davantage le comportement d’expansion et la formation des fissures. Cette recherche pourrait guider la sélection des matériaux et la conception du béton pour les futures constructions de centrales nucléaires, renforçant ainsi leur sécurité et leur efficacité opérationnelle.

Combien cela concerne-t-il de centrales nucléaires dans le monde ?

Selon les données de l’Agence internationale de l’énergie atomique (AIEA), au 20 janvier 2025, il y a 417 réacteurs nucléaires “opérationnels” répartis dans 31 pays à travers le monde. Ces réacteurs ont une puissance installée totale de 377 046 MW. En plus de ces réacteurs en fonctionnement, 62 autres réacteurs sont en cours de construction, représentant une capacité supplémentaire de 64 461 MW. Les États-Unis possèdent le plus grand nombre de réacteurs (94), suivis par la France (57) et la Chine (57). La production mondiale d’électricité d’origine nucléaire devrait atteindre un niveau record d’environ 2 900 TWh en 2025, représentant près de 10% de la production électrique mondiale.

600 000 personnes sur ce chantier pharaonique chinois de la taille de l’Allemagne pour un résultat qui dépasse toutes les espérances : le désert de Taklamakan a été stoppé

Cette étude marque un tournant dans la compréhension de la durabilité des matériaux sous rayonnement nucléaire, offrant des perspectives prometteuses pour l’avenir de l’énergie nucléaire en tant qu’alternative plus durable et sûre aux combustibles fossiles.

Source : https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2025.155631