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ZEEP - Premier Réacteur nucléaire au Canada

L'installation du ZEEP (web)- Instructions pour le visionnement
L'installation du ZEEP (PowerPoint PPT - 1058 KB)
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La recherche nucléaire au Canada

Entre 1898 et 1907 à l'Université McGill, à Montréal, le néo-zélandais Ernest Rutherford découvre la source de la radioactivité, accomplissement qui lui vaudra un prix Nobel. En 1940, George Laurence, alors en poste au Conseil national de recherches, à Ottawa, effectue les premières expériences canadiennes dans le domaine de l'énergie nucléaire (dite alors énergie atomique), lesquelles donneront lieu à la mise sur pied du programme sur l'énergie atomique (PEA), à Montréal. C'est dans le cadre de ce programme qu'en 1994, le physicien Lew Kowarski dirige la construction du réacteur ZEEP (pile expérimentale d'énergie zéro).

Le ZEEP permet aux scientifiques de confirmer leurs théories concernant les réactions nucléaires, signifiant ainsi que le NRX (réacteur national de recherche expérimental), beaucoup plus gros qui sera lui aussi construit à Chalk River, fonctionnera comme prévu.

Le bâtiment abritant le réacteur ZEEP se trouve à côté de celui, beaucoup plus imposant, destiné au réacteur NRX.

Le 5 septembre 1945, une réaction entretenue se produit dans le ZEEP. Dès lors, celui-ci devient le tout premier réacteur nucléaire conçu et en fonctionnement à l'extérieur des États-Unis. Ce réacteur ne produit qu'un seul watt d'énergie en libérant quelques neutrons - particules subatomiques - qui se trouvent dans le noyau d'un atome d'uranium.

Le concept d'origine et la disposition prévue des composantes du réacteur ZEEP

Le Programme sur l'énergie
atomique, Conseil national
de recherches du Canada

C'est dans la « calandre » qu'ont lieu les réactions nucléaires. Les chercheurs descendent les barres de combustible, contenant de petites quantités d'uranium, dans cette cuve. Au fur et à mesure qu'on pompe de l'eau lourde dans la calandre, les barres de combustible libèrent les neutrons d'uranium radioactif. Les scientifiques varient le rythme auquel les neutrons sont libérés en réglant le niveau d'eau lourde.



  
  

En déplaçant les barres et en déterminant le changement dans les neutrons émis, les scientifiques déterminent la configuration la plus efficace.

On effectue des arrêts de routine en descendant des barres d'arrêt dans la cuve. Un chevauchement de blocs de graphite qui réfléchissent les neutrons sert de blindage protégeant le personnel contre la radioactivité.

Afin de prévenir les fuites de matières radioactives, les blocs de graphite du réacteur sont imbriqués horizontalement et verticalement. George Klein - l'un des ingénieurs les plus imaginatifs du Canada et membre du Panthéon canadien des sciences et du génie - conçoit un schéma de montage complexe.

Comme l'uranium est radioactif et donc nocif, les scientifiques mettent au point de nouvelles méthodes de travail. Installés derrière un mur de protection, des panneaux électroniques servent à mesurer l'activité dans la calandre. Advenant un problème, les mécanismes de sécurité libèrent les barres d'arrêt qui tombent alors dans la cuve du réacteur, mettant ainsi fin à toute réaction.

Avec ses trois mises à niveau (surtout concernant les systèmes électroniques et ceux de sécurité), le réacteur ZEEP sert à la recherche fondamentale jusqu'en 1970.

  
  

Le ZEEP permet de prouver les concepts fondamentaux en science et en ingénierie appliqués au réacteur NRX, exploité de 1947 à 1992. Un deuxième réacteur de recherche, le NRU (réacteur national de recherche universel), qui entre en fonctionnement à Chalk River en 1957, produit plus de la moitié des isotopes employés partout dans le monde en médecine nucléaire, ainsi que 80 p. cent du cobalt-60 utilisé pour traiter le cancer, venant ainsi en aide à des millions de patients chaque année.

Grâce à ces outils de recherche élémentaires, les scientifiques et les ingénieurs canadiens mettent au point les différentes générations de réacteurs de puissance CANDU, dont le tout dernier modèle du ACRMC.

MSTC

Depuis 60 ans, on accomplit d'énormes progrès au chapitre de la technologie nucléaire. Le ZEEP produit un watt d'énergie thermique, tandis que le nouveau ACR-1000MC en produira trois milliards - presque suffisamment d'énergie pour alimenter Vancouver, la troisième ville en importance au Canada !







Photos sans crédit : Énergie atomique du Canada limitée