Laboratoire national de l'Idaho - Idaho National Laboratory

Laboratoire national de l'Idaho
Logo du Laboratoire national de l'Idaho.svg
Devise L'énergie de l'innovation
Établi 1949
Type de recherche énergie nucléaire, sécurité nationale, énergie et environnement
Budget environ. $ 1 milliard (2010)
Réalisateur Jean Wagner
Personnel environ. 4 000 (2016)
Emplacement Idaho Falls, Idaho , États - Unis
et une vaste zone à l'ouest
Campus 890 milles carrés (2 310 km 2 )
Agence d'exploitation
Alliance Énergie Battelle
Site Internet www .INL .gov
Anciens noms :
INEEL, INEL, ERDA, NRTS
INL est situé aux États-Unis
INL
INL
Localisation aux États-Unis
INL est situé dans l'Idaho
INL
INL
Emplacement dans l' Idaho , à l'ouest des chutes de l' Idaho
Prototype de noyau pour USS Nautilus (SSN-571)
Experimental Breeder Reactor Numéro 1 dans l'Idaho, le premier réacteur à générer une quantité utilisable d'électricité.

Idaho National Laboratory ( INL ) est l'un des laboratoires nationaux du Département de l'énergie des États-Unis et est géré par la Battelle Energy Alliance . Alors que le laboratoire fait d'autres recherches, historiquement, il a été impliqué dans la recherche nucléaire. Une grande partie des connaissances actuelles sur le comportement et le mauvais comportement des réacteurs nucléaires ont été découvertes dans ce qui est maintenant le laboratoire national de l'Idaho. John Grossenbacher, ancien directeur de l'INL, a déclaré : « L'histoire de l'énergie nucléaire pour des applications pacifiques a principalement été écrite dans l'Idaho ».

Diverses organisations ont construit plus de 50 réacteurs sur ce qu'on appelle communément « le site », y compris ceux qui ont donné au monde sa première quantité utilisable d'électricité d'origine nucléaire et la centrale électrique du premier sous-marin nucléaire au monde. Bien que beaucoup soient maintenant déclassées, ces installations constituent la plus grande concentration de réacteurs au monde.

C'est sur un complexe de 890 miles carrés (2 310 km 2 ) dans le haut désert de l' est de l'Idaho , entre Arco à l'ouest et Idaho Falls et Blackfoot à l'est. Atomic City, Idaho est juste au sud. Le laboratoire emploie environ 4 000 personnes.

Histoire

Chronologie des événements INL.
la chronologie s'est poursuivie.
la chronologie s'est poursuivie.

Ce qui est maintenant le laboratoire national de l'Idaho dans le sud-est de l'Idaho a commencé sa vie en tant que champ d'essai d'artillerie du gouvernement américain dans les années 1940. Peu de temps après l' attaque de Pearl Harbor par les Japonais , l'armée américaine avait besoin d'un endroit sûr pour effectuer la maintenance des canons à tourelle les plus puissants de la Marine. Les armes à feu ont été acheminées par chemin de fer jusqu'à près de Pocatello, dans l'Idaho , pour être re-gainées, rayées et testées. Alors que la Marine commençait à se concentrer sur les menaces de l' après-Seconde Guerre mondiale et de la guerre froide , les types de projets sur lesquels travaillaient le désert de l'Idaho ont également changé. Le plus connu est peut-être la construction du prototype de réacteur du premier sous-marin nucléaire au monde, l' USS Nautilus.

En 1949, le centre de recherche fédéral a été créé sous le nom de National Reactor Testing Station (NRTS). En 1975, la Commission de l'énergie atomique des États-Unis (AEC) a été divisée en l' Energy Research and Development Administration (ERDA) et la Nuclear Regulatory Commission (NRC). Le site de l'Idaho a été pendant une courte période nommé ERDA, puis renommé Idaho National Engineering Laboratory (INEL) en 1977 avec la création du Département américain de l'énergie (DOE) sous le président Jimmy Carter . Après deux décennies sous le nom d'INEL, le nom a été à nouveau changé en Idaho National Engineering and Environmental Laboratory (INEEL) en 1997. Tout au long de sa durée de vie, plus de 50 réacteurs nucléaires uniques ont été construits par diverses organisations au installation pour les tests; tous sauf trois sont hors service.

Le 1er février 2005, Battelle Energy Alliance a repris l'exploitation du laboratoire de Bechtel , a fusionné avec Argonne National Laboratory -West, et le nom de l'installation a été changé pour « Idaho National Laboratory » (INL). À cette époque, les activités de nettoyage du site ont été transférées vers un contrat distinct, le projet de nettoyage de l' Idaho , actuellement géré par Fluor Idaho, LLC. Les activités de recherche ont été regroupées dans le nouveau laboratoire national de l'Idaho.

Selon des reportages d'AP en avril 2018, un seul baril de "boues radioactives" s'est rompu lors de sa préparation pour le transport vers l' usine pilote d'isolement des déchets dans le sud-est du Nouveau-Mexique pour un stockage permanent. Le baril de 55 gallons qui s'est rompu fait partie des déchets radioactifs mal documentés de l'usine de Rocky Flats près de Denver ; on ne sait pas combien de ces barils sont stockés au laboratoire national de l'Idaho, ni ce que chaque baril contient.

Accès

Dans la plaine de la rivière Snake , la majeure partie de l'INL est un haut désert avec une végétation de broussailles et un certain nombre d'installations dispersées dans toute la région ; l' altitude moyenne du complexe est de 5 000 pieds (1 520 m) au-dessus du niveau de la mer. L'INL est accessible par l' US Route 20 et l' US Route 26 , mais la majeure partie de la zone (à l'exception du Experimental Breeder Reactor I ) est réservée au personnel autorisé et nécessite une autorisation de sécurité appropriée . La petite ville d' Atomic City se trouve à la frontière sud de l'INL et le monument national des cratères de la lune se trouve au sud-ouest.

Recherche

Projets d'énergie nucléaire

Centrale nucléaire de prochaine génération (NGNP)

Une partie de ce programme de développement de centrales nucléaires améliorées est la « Next Generation Nuclear Plant » ou NGNP, qui serait la démonstration d'une nouvelle façon d'utiliser l'énergie nucléaire au-delà de l'électricité. La chaleur générée par la fission nucléaire dans la centrale pourrait fournir de la chaleur de procédé pour la production d'hydrogène et d'autres fins industrielles, tout en générant également de l'électricité. Et le NGNP utiliserait un réacteur à gaz à haute température, qui aurait des systèmes de sécurité redondants qui reposent sur des processus physiques naturels plus que sur une intervention humaine ou mécanique.

L'INL a travaillé avec l'industrie privée pour développer le NGNP entre 2005 et 2011. Il a été chargé de diriger cet effort par le département américain de l'Énergie à la suite de l' Energy Policy Act de 2005 . Depuis 2011, le projet languit et son financement a cessé. La conception de ce réacteur est actuellement détenue par Framatome.

Recherche et développement sur le cycle du combustible (FCRD)

Le programme de recherche et développement sur le cycle du combustible vise à contribuer à étendre les avantages de l'énergie nucléaire en abordant certains des problèmes inhérents au cycle de vie actuel du combustible des réacteurs nucléaires aux États-Unis. Ces efforts visent à rendre l'expansion de l'énergie nucléaire sûre, sûre, économique et durable.

Actuellement, les États-Unis, comme de nombreux autres pays, utilisent un cycle du combustible nucléaire « ouvert », dans lequel le combustible des centrales nucléaires n'est utilisé qu'une seule fois, puis placé dans un dépôt pour un stockage indéfini. L'un des principaux objectifs du FCRD est de rechercher, développer et démontrer des moyens de « fermer » le cycle du combustible afin que le combustible soit réutilisé ou recyclé plutôt que d'être mis de côté avant que toute son énergie n'ait été utilisée. L'INL coordonne de nombreux efforts de recherche nationaux du FCRD, notamment :

  • Poursuite des activités critiques de recherche et développement (R&D) sur le cycle du combustible
  • Poursuivre l'élaboration d'un cadre politique et réglementaire pour soutenir la fermeture du cycle du combustible
  • Développer des technologies déployables
  • Établir des éléments de programme de modélisation et de simulation avancés
  • Mettre en œuvre un programme de R&D basé sur la science

Programme de durabilité des réacteurs à eau légère (LWRS)

Le Light Water Reactor Sustainability Program soutient les efforts nationaux visant à effectuer les recherches et à recueillir les informations nécessaires pour démontrer s'il est sûr et prudent de demander des prolongations au-delà de 60 ans de durée de vie.

Le programme vise à prolonger de manière sûre et économique la durée de vie de plus de 100 centrales nucléaires de production d'électricité aux États-Unis. Le programme rassemble des informations techniques, effectue des recherches importantes et organise les données à utiliser dans les demandes d'extension de licence.

Advanced Test Reactor National Scientific User Facility (ATR NSUF)

Le réacteur d'essai avancé d'INL est un réacteur de recherche unique situé à environ 50 miles (80 km) d'Idaho Falls, Idaho.

Le ministère de l'Énergie a nommé Advanced Test Reactor (ATR) une installation scientifique nationale pour les utilisateurs en avril 2007. Cette désignation a ouvert l'installation à l'utilisation par des groupes de recherche scientifique dirigés par des universités et leur donne un accès gratuit à l'ATR et à d'autres ressources uniques de l'INL et de ses partenaires. installations. En plus d'une sollicitation continue de propositions avec deux dates de clôture chaque année, l'INL organise une « semaine des utilisateurs » annuelle et une session d'été pour familiariser les chercheurs avec les capacités d'installation des utilisateurs à leur disposition.

Programmes universitaires d'énergie nucléaire (NEUP)

Les programmes universitaires sur l'énergie nucléaire du DOE financent des subventions de recherche universitaire, des bourses, des bourses et des mises à niveau des infrastructures.

Par exemple, en mai 2010, le programme a accordé 38 millions de dollars pour 42 projets de R&D dirigés par des universités dans 23 universités américaines dans 17 États. Au cours de l'exercice 2009, le programme a accordé environ 44 millions de dollars à 71 projets de R&D et plus de 6 millions de dollars en subventions d'infrastructure à 30 universités et collèges américains dans 23 États. Le Centre d'études énergétiques avancées de l' INL administre le programme du DOE. CAES est une collaboration entre l'INL et les trois universités de recherche publiques de l'Idaho : Idaho State University, Boise State University et University of Idaho.

Groupe de méthodes multiphysiques (MMG)

Le Multiphysics Methods Group (MMG) est un programme de l'Idaho National Laboratory (sous le Département de l'énergie des États-Unis ) lancé en 2004. Il utilise des applications basées sur le cadre multiphysique et de modélisation MOOSE pour simuler des réactions physiques et chimiques complexes à l' intérieur des réacteurs nucléaires . Le but ultime du programme est d'utiliser ces outils de simulation pour permettre une utilisation plus efficace du combustible nucléaire , ce qui se traduit par des coûts d'électricité inférieurs et moins de déchets .

Le MMG se concentre sur les problèmes au sein des réacteurs nucléaires liés à son combustible et à la façon dont la chaleur est transférée à l'intérieur du réacteur. La « dégradation du combustible » fait référence à la façon dont les pastilles d'uranium et les barres dans lesquelles elles sont enfermées (plusieurs barres regroupées sont ce qui constitue un « assemblage de combustible ») qui finissent par s'user avec le temps en raison de la chaleur élevée et de l'irradiation à l'intérieur d'un réacteur. Le groupe énonce trois objectifs principaux : « La mission du MMG est de soutenir l'objectif de l'INL de faire avancer l'effort nucléaire américain en :

  • Faire progresser l'état du génie nucléaire numérique
  • Développer une base technique solide dans les méthodes d'analyse multidimensionnelle multiphysique
  • Développer la prochaine génération de codes et d'outils de simulation de réacteurs"

Les travaux du groupe soutiennent directement des programmes tels que la recherche du Light Water Reactor Sustainability Program sur les combustibles nucléaires avancés .

Projets de sécurité nationale et intérieure

La division Sécurité nationale et intérieure d'INL se concentre sur deux domaines principaux : la protection des infrastructures critiques telles que les lignes de transport d'électricité, les services publics et les réseaux de communication sans fil, et la prévention de la prolifération des armes de destruction massive.

Cybersécurité des systèmes de contrôle

Depuis près d'une décennie, l'INL mène des évaluations de vulnérabilité et développe des technologies innovantes pour accroître la résilience des infrastructures. En mettant fortement l'accent sur la collaboration et le partenariat avec l'industrie, INL améliore la fiabilité du réseau électrique, la cybersécurité des systèmes de contrôle et les systèmes de sécurité physique.

INL organise des cyber-formations avancées et supervise des exercices de simulation de compétition pour les clients nationaux et internationaux. Le laboratoire prend en charge les programmes de cybersécurité et de systèmes de contrôle pour les départements de la sécurité intérieure , de l' énergie et de la défense . Les membres du personnel de l'INL sont fréquemment invités à fournir des conseils et un leadership aux organismes de normalisation, aux agences de réglementation et aux comités politiques nationaux.

En janvier 2011, le New York Times a rapporté que l'INL serait responsable de certaines des recherches initiales derrière le virus Stuxnet , qui aurait paralysé les centrifugeuses nucléaires iraniennes. L'INL, qui s'est associé à Siemens , a mené des recherches sur le système de contrôle PCS-7 pour identifier ses vulnérabilités. Selon le Times , ces informations seraient ensuite utilisées par les gouvernements américain et israélien pour créer le virus Stuxnet.

L' article du Times a ensuite été contesté par d'autres journalistes, dont le blogueur de Forbes Jeffrey Carr, comme étant à la fois sensationnel et manquant de faits vérifiables. En mars 2011, l'article de couverture du magazine Vanity Fair sur Stuxnet portait la réponse officielle de l'INL, déclarant : « L'Idaho National Laboratory n'était pas impliqué dans la création du ver Stuxnet. En fait, notre objectif est de protéger et de défendre les systèmes de contrôle et les infrastructures critiques. contre les cybermenaces comme Stuxnet et nous sommes tous reconnus pour ces efforts. Nous apprécions les relations que nous avons tissées au sein de l'industrie des systèmes de contrôle et ne risquerions en aucun cas ces partenariats en divulguant des informations confidentielles.

Non-prolifération nucléaire

S'appuyant sur la mission nucléaire et l'héritage de l'INL dans la conception et l'exploitation des réacteurs, les ingénieurs du laboratoire développent des technologies, façonnent des politiques et dirigent des initiatives pour sécuriser le cycle du combustible nucléaire et empêcher la prolifération des armes de destruction massive.

Sous la direction de l'Administration nationale de la sécurité nucléaire, l'INL et d'autres scientifiques de laboratoire nationaux mènent une initiative mondiale visant à sécuriser les stocks étrangers d'uranium hautement enrichi frais et usé et à le renvoyer dans un stockage sécurisé pour traitement. D'autres ingénieurs travaillent à la conversion des réacteurs de recherche américains et à la construction de nouveaux combustibles pour réacteurs qui remplacent l'uranium hautement enrichi par un combustible à l'uranium faiblement enrichi, plus sûr. Pour se protéger contre les menaces de dispersion des dispositifs nucléaires et radiologiques, les chercheurs de l'INL examinent également les matériaux radiologiques pour comprendre leur origine et leurs utilisations potentielles. D'autres ont appliqué leurs connaissances au développement de technologies de détection qui scannent et surveillent les conteneurs de matières nucléaires.

Le vaste emplacement désertique du laboratoire, ses installations nucléaires et sa large gamme de matières premières constituent un lieu de formation idéal pour les intervenants militaires, les forces de l'ordre et d'autres premiers intervenants civils. L'INL soutient régulièrement ces organisations en dirigeant une formation en classe, en menant des exercices sur le terrain et en aidant aux évaluations technologiques.

Projets Énergie et Environnement

Activité de test de véhicule avancé

L'activité Advanced Vehicle Testing d'INL rassemble des informations sur plus de 4000 véhicules hybrides rechargeables. Ces véhicules, exploités par un large éventail d'entreprises, de gouvernements locaux et étatiques, de groupes de défense et d'autres, sont situés partout aux États-Unis, au Canada et en Finlande . Ensemble, ils ont enregistré une valeur combinée de 1,5 million de miles de données qui sont analysées par des spécialistes de l'INL.

Des dizaines d'autres types de véhicules, comme les voitures à hydrogène et les voitures électriques pures, sont également testés à l'INL. Ces données aideront à évaluer les performances et d'autres facteurs qui seront essentiels à l'adoption généralisée de véhicules rechargeables ou d'autres véhicules alternatifs.

Bioénergie

Les chercheurs de l'INL s'associent avec des agriculteurs, des équipementiers agricoles et des universités pour optimiser la logistique d'une économie de biocarburants à l'échelle industrielle. Déchets agricoles — tels que la paille de blé ; épis de maïs, tiges ou feuilles; ou des cultures bioénergétiques telles que le panic raide ou le miscanthus - pourraient être utilisées pour créer des biocarburants cellulosiques. Les chercheurs de l'INL s'efforcent de déterminer les moyens les plus économiques et les plus durables d'acheminer les matières premières des biocarburants des champs vers les bioraffineries.

Robotique

Le programme de robotique de l'INL recherche, construit, teste et perfectionne des robots qui, entre autres, nettoient les déchets dangereux, mesurent les radiations, explorent les tunnels de trafic de drogue, facilitent les opérations de recherche et de sauvetage et aident à protéger l'environnement.

Ces robots roulent, rampent, volent et vont sous l'eau, même en essaims qui communiquent entre eux en déplacement pour faire leur travail.

Systèmes biologiques

Le département des systèmes biologiques est hébergé dans 15 laboratoires d'une superficie totale de 12 000 pieds carrés (1 100 m 2 ) au centre de recherche INL à Idaho Falls. Le département s'engage dans une grande variété d'études biologiques, y compris l'étude des bactéries et autres microbes qui vivent dans des conditions extrêmes telles que les piscines à température extrêmement élevée du parc national de Yellowstone. Ces types d'organismes pourraient augmenter l'efficacité de la production de biocarburants. D'autres études liées à des microbes rares ont un potentiel dans des domaines tels que la séquestration du dioxyde de carbone et le nettoyage des eaux souterraines.

Systèmes énergétiques hybrides

INL est le pionnier de la recherche et des tests associés aux systèmes énergétiques hybrides qui combinent plusieurs sources d'énergie pour une gestion optimale du carbone et une production d'énergie. Par exemple, un réacteur nucléaire pourrait fournir de l'électricité lorsque certaines ressources renouvelables ne sont pas disponibles, tout en fournissant également une source de chaleur et d'hydrogène sans carbone qui pourrait être utilisée, par exemple, pour fabriquer des carburants de transport liquides à partir du charbon.

Traitement des déchets nucléaires

Mi-2014, la construction d'une nouvelle unité de traitement des déchets liquides, l'Unité Intégrée de Traitement des Déchets (UTI), était en voie d'achèvement à INTEC sur le site de l'INL. Elle traitera environ 900 000 gallons de déchets nucléaires liquides à l'aide d'un procédé de reformage à la vapeur pour produire un produit granulaire approprié pour l'élimination. L'installation est la première du genre et basée sur un prototype à l'échelle. Le projet fait partie du projet de nettoyage de l'Idaho du ministère de l'Énergie visant à éliminer les déchets et à démolir les anciennes installations nucléaires sur le site de l'INL.

Projets interdisciplinaires

La signature distinctive d'instrumentation, de contrôle et de systèmes intelligents (ICIS) prend en charge la recherche et le développement liés à la mission dans des domaines de capacités clés : la sécurité des systèmes de protection et de contrôle, les technologies de capteurs, l'automatisation intelligente, l'intégration de systèmes humains et la robotique et les systèmes intelligents. Ces cinq domaines clés soutiennent la mission de l'INL consistant à « assurer la sécurité énergétique du pays avec des systèmes énergétiques sûrs, compétitifs et durables et une sécurité nationale et intérieure unique ». Grâce à son grand défi dans les systèmes de contrôle résilients, la recherche ICIS fournit une approche holistique des aspects de la conception qui ont souvent été boulonnés, y compris les systèmes humains, la sécurité et la modélisation d'interdépendances complexes.

Sensibilisation

Bourses et subventions

L'INL soutient l'enseignement des sciences, de la technologie, de l'ingénierie et des mathématiques (STEM) dans les salles de classe de tout l'État. Chaque année, le laboratoire investit près de 500 000 $ dans les enseignants et les étudiants de l'Idaho. Le financement est destiné à des programmes de bourses pour les diplômés du secondaire, les étudiants des collèges techniques et les enseignants qui souhaitent intégrer davantage d'activités scientifiques pratiques dans leurs cours. INL fournit également des milliers de dollars de subventions pour les salles de classe aux enseignants qui cherchent à améliorer leur équipement scientifique ou leur infrastructure de laboratoire.

Des stages

Le laboratoire embauche plus de 300 stagiaires chaque été pour travailler aux côtés des employés du laboratoire. INL est répertorié par Vault, le site de ressources d'emploi en ligne, comme l'un des meilleurs endroits aux États-Unis pour obtenir un stage. la chimie, les affaires, la communication et d'autres domaines.

Sensibilisation aux petites entreprises

En plus de sous-traiter plus de 100 millions de dollars de travaux aux petites entreprises de l'Idaho, les technologies INL sont souvent concédées sous licence à des entreprises nouvelles ou existantes pour la commercialisation. Au cours des 10 dernières années, l'INL a négocié environ 500 licences technologiques. Et la technologie INL a engendré plus de 40 start-up depuis 1995.

Les petites entreprises qui passent un contrat avec le laboratoire peuvent participer à un programme du ministère de l'Énergie conçu pour améliorer leurs capacités. INL a travaillé avec une variété de petites entreprises dans cette capacité de mentorat, y compris International Management Solutions et Portage Environmental.

Des installations uniques

Complexe de réacteur de test avancé (ATR)

Le cœur de l'ATR

Le réacteur d'essai avancé de l'INL est beaucoup plus petit que les réacteurs les plus courants produisant de l'électricité - la cuve du réacteur mesure 12 pieds (3,7 m) de diamètre et 36 pieds (11 m) de haut, le cœur ne mesurant que 4 pieds (1,2 m) de haut et 50 pouces (130 cm) de diamètre et ne génère pas d'électricité. En tant que caractéristique spéciale, il permet aux scientifiques de tester simultanément des matériaux dans plusieurs environnements expérimentaux uniques. Les chercheurs peuvent placer des expériences dans l'une des plus de 70 positions d'essai du réacteur. Chacun peut générer des conditions expérimentales uniques.

Certains ont qualifié le réacteur de "machine à remonter le temps virtuelle", pour sa capacité à démontrer les effets de plusieurs années de rayonnement sur les matériaux en une fraction du temps.

L'ATR permet aux scientifiques de placer une grande variété de matériaux dans un environnement avec des intensités spécifiées de rayonnement, de température et de pression. Des échantillons sont ensuite prélevés pour examiner comment le temps passé dans le réacteur a affecté les matériaux. L'US Navy est le principal utilisateur de l'installation, mais l'ATR produit également des isotopes médicaux qui peuvent aider à traiter les patients cancéreux et des isotopes industriels qui peuvent être utilisés pour la radiographie des soudures aux rayons X sur des éléments tels que des gratte-ciel, des ponts et des cales de navires.

De nombreuses expériences ATR se concentrent sur des matériaux qui pourraient rendre la prochaine génération de réacteurs nucléaires encore plus sûre et plus durable.

Complexe Matériaux et Combustibles (MFC)

Installation d'examen de combustible chaud

Une visite vidéo de l'installation d'examen des combustibles chauds du laboratoire national de l'Idaho.

L'installation d'examen du combustible chaud (HFEF) donne aux chercheurs de l'INL et à d'autres scientifiques la possibilité d'examiner et de tester le combustible de réacteur irradié hautement radioactif et d'autres matériaux.

HFEF propose 15 postes de travail à la pointe de la technologie appelés cellules chaudes. Pour les fenêtres, chaque cellule a des vitres en verre au plomb en couches de 4 pieds (1,2 m) d'épaisseur et séparées par de fines couches d'huile. Les télémanipulateurs permettent aux utilisateurs de manœuvrer des objets à l'intérieur de la cellule chaude à l'aide de bras robotisés. Des systèmes d'échappement filtrés spéciaux protègent l'air intérieur et extérieur. Dans ces stations, les scientifiques et les techniciens peuvent mieux déterminer les performances des combustibles et des matériaux irradiés. Les scientifiques peuvent également caractériser les matériaux destinés au stockage à long terme à l'usine pilote d'isolement des déchets au Nouveau-Mexique.

Installation des systèmes d'alimentation de l'espace et de la sécurité

La mission New Horizons vers Pluton , lancée en 2006, est alimentée par un appareil alimenté par l'installation INL Space and Security Power Systems. Le générateur thermoélectrique radio-isotope (RTG) utilise du plutonium non fissile et non militaire pour produire de la chaleur et de l'électricité pour des missions dans l'espace lointain comme celle-ci.

L'utilisation du RTG sur la mission New Horizons est une source d'alimentation plus pratique pour le satellite que les panneaux solaires, car le satellite parcourra une si grande distance que l'énergie du soleil fournirait une puissance insuffisante pour l'engin. Les travaux sur le projet ont commencé à la fin de 2004 et se sont terminés avec le lancement réussi de la fusée en janvier 2006. L'équipe a mis en œuvre le ravitaillement, les tests et la livraison du RTG pour la mission Pluto New Horizons et pour le prochain rover martien.

Installation de conditionnement de carburant

L'installation de conditionnement du combustible d'INL utilise l'électrolyse pour séparer certains composants des barres de combustible nucléaire irradié. Contrairement aux techniques traditionnelles de retraitement aqueux, qui dissolvent les barres de combustible dans l'acide, le « pyrotraitement » fait fondre les barres et utilise l'électricité pour séparer les composants tels que l'uranium et le sodium du mélange. L'INL utilise cette technique pour retirer le sodium métallique des barres de combustible du réacteur expérimental Breeder II (EBR-II) afin qu'elles puissent être stockées en toute sécurité dans un dépôt national.

Installation d'essai de réacteur transitoire (TREAT)

Le Transient Reactor Test Facility (TREAT) est un réacteur spécialement conçu pour tester les nouveaux combustibles et matériaux des réacteurs.

Laboratoire de radiochimie

Le laboratoire de radiochimie est une installation qui comprend un laboratoire d'instrumentation de rayonnement, deux laboratoires de chimie des actinides et d'autres laboratoires pour la recherche radiologique et non radiologique.

Complexe d'essais d'infrastructures critiques (CITRC)

Le Critical Infrastructure Test Range Complex (CITRC) de l'INL, exploité par l'INL, est un banc d'essai de réseau électrique à grande échelle. Le réseau électrique est un système opérationnel et alimenté commercialement qui fournit de l'électricité à toutes les installations de recherche clés de l'INL sur son site désertique tentaculaire de 890 miles carrés (2 300 km 2 ) ; et comprend : sept sous-stations, un centre de répartition et de contrôle habité 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, 61 miles de lignes de transmission de 138 kV et plusieurs circuits de distribution à 15 kV, 25 kV et 35 kV. Des sections du réseau peuvent être isolées et reconfigurées pour des tests intégrés et la démonstration de systèmes électriques, de composants et de technologies de réseau intelligent de pointe.

En outre, INL possède et exploite un réseau de communication conçu pour rechercher et tester des protocoles et technologies de communication Internet cellulaires, mobiles et émergents, avec des plates-formes 3-G fixes et mobiles qui permettent des tests et des démonstrations dans une gamme de fréquences expérimentales à faible environnement de fond.

Campus de recherche et d'éducation à Idaho Falls

Centre d'études avancées en énergie (CAES)

Ce partenariat unique entre l'INL et les trois universités de recherche publiques de l' Idaho - Idaho State University , University of Idaho et Boise State University  - bénéficie d'une richesse d'expertise en recherche. Ses chercheurs, qui ont accès aux équipements et infrastructures de chaque institution partenaire, ont concouru et remporté des millions de dollars de financement national pour leurs projets. Le CAES possède des capacités et une infrastructure uniques à la région et au pays. Les laboratoires du centre sont équipés d'instruments et d'outils de recherche de pointe, notamment une sonde atomique à électrode locale (LEAP) et un environnement virtuel assisté par ordinateur (CAVE).

Indice de réfraction apparié (MIR)

L' installation d'indice de réfraction apparié est la plus grande installation de ce type au monde. En utilisant de l'huile minérale légère, l'installation permet aux chercheurs d'utiliser des modèles de quartz fondu construits à l'échelle pour étudier le flux de liquides à l'intérieur et autour d'objets à géométrie compliquée, comme le cœur d'un réacteur nucléaire. L'installation est essentiellement une boucle géante à travers laquelle l'huile principalement transparente est pompée à des vitesses variables. Des lasers spéciaux effectuent une "vélocimétrie Doppler", qui produit une image tridimensionnelle permettant l'inspection des propriétés d'écoulement d'un objet. Les observateurs peuvent également observer le flux eux-mêmes à travers les vitres en polycarbonate situées à proximité de l'équipement laser. Vidéo : Facilité de flux d'indice de réfraction apparié

Géocentrifugeuse

Un scientifique travaille sur la grande géocentrifugeuse du Geocentrifuge Research Laboratory du Idaho National Laboratory.

La géocentrifugeuse d'INL aide les chercheurs, entre autres efforts, à améliorer les modèles de la façon dont les liquides et les contaminants se déplacent à travers les bouchons et les barrières techniques utilisés dans les installations souterraines d'élimination des déchets.

La centrifugeuse INL est l'une des moins de 25 géocentrifugeuses de plus de deux mètres (environ 6 pieds) aux États-Unis. La centrifugeuse, située à côté du centre de recherche INL à Idaho Falls, peut être commandée à distance par ordinateur et est capable d'appliquer 130 fois la force de gravité terrestre sur un échantillon.

La plupart des expériences qui utilisent la géocentrifugeuse nécessitent qu'elle fonctionne pendant des centaines d'heures afin de simuler correctement plusieurs années d'effets gravitationnels. La charge utile est surveillée par un ordinateur de bord et peut être relayée à une station de surveillance à distance à l'extérieur de la chambre de la centrifugeuse où les techniciens peuvent observer les développements.

Projets antérieurs

Réacteur d'élevage expérimental I (EBR-I)

Les quatre premières ampoules allumées par l'électricité d'origine nucléaire étaient suspendues près du générateur au deuxième étage de l'EBR-I

Au début de l'après-midi du 20 décembre 1951, Walter Zinn, scientifique du Laboratoire national d'Argonne , et une petite équipe d'assistants ont vu une rangée de quatre ampoules s'allumer dans un bâtiment en brique quelconque dans le désert oriental de l'Idaho. L'électricité provenant d'un générateur connecté au réacteur expérimental I (EBR-I) les traversait. C'était la première fois qu'une quantité utilisable d'énergie électrique était produite à partir de la fission nucléaire.

Quelques jours seulement après, le réacteur a produit toute l'électricité nécessaire à l'ensemble du complexe EBR. Une tonne d'uranium naturel peut produire plus de 40 millions de kilowattheures d'électricité, ce qui équivaut à brûler 16 000 tonnes de charbon ou 80 000 barils de pétrole.

Cependant, l'objectif d'EBR-I était plus central que la simple production d'électricité, mais son rôle était de prouver qu'un réacteur pouvait créer plus de combustible nucléaire en tant que sous-produit qu'il n'en consommait pendant son fonctionnement. En 1953, des tests ont vérifié que c'était le cas. Le site de cet événement est commémoré en tant que monument historique national enregistré , ouvert au public tous les jours du Memorial Day à Labor Day .

Réacteur d'élevage expérimental II (EBR-II)

De 1969 à 1994, l' EBR-II du Laboratoire national d'Argonne a produit près de la moitié de l'électricité nécessaire aux opérations du site d'essai.

En 1964, le Breeder Reactor II expérimental et l'installation de conditionnement de combustible voisine ont prouvé le concept de recyclage du combustible et les caractéristiques de sécurité passive. La sécurité dite « passive » comprend les systèmes qui s'appuient sur les lois de la physique naturelle comme la gravité plutôt que les systèmes qui nécessitent une intervention mécanique ou humaine.

Lors d'un test historique le 3 avril 1986, de tels systèmes dans EBR-II ont démontré que les centrales nucléaires pouvaient être conçues pour être intrinsèquement à l'abri des accidents graves.

Le démantèlement de l'EBR-II a commencé en octobre 1994 avec le retrait des 637 assemblages combustibles.

Installation de test de perte de fluide (LOFT)

Le réacteur d'essai de perte de fluide

Le premier réacteur d'essai de perte de fluide au monde a démarré à l'INL le 12 mars 1976. Il a simulé à plusieurs reprises des accidents de perte de liquide de refroidissement susceptibles de se produire dans les centrales nucléaires commerciales. De nombreuses conceptions de sûreté pour les réacteurs dans le monde sont basées sur ces tests. Les expériences LOFT ont aidé les efforts de récupération après l'accident de Three Mile Island en 1979.

Zone de test Nord

En 1949, une zone en marge de la propriété NRTS nommée « Test Area North », ou TAN, a été développée par l' US Air Force et la Commission de l'énergie atomique pour soutenir la tentative du programme Aircraft Nuclear Propulsion de développer un avion à propulsion nucléaire. Les expériences de réacteur de transfert de chaleur (HTRE) du programme ont été menées ici en 1955 par l'entrepreneur General Electric et consistaient en une série de tests visant à développer un système de transfert d'air chauffé par réacteur vers un moteur à réaction General Electric J47 modifié. L'avion prévu, le Convair X-6 , devait être testé en vol à TAN, et un grand hangar avec protection contre les rayonnements a été construit sur le site. Le programme a été annulé, cependant, avant que la piste d'accompagnement de 15 000 pieds (4 600 m) puisse être construite.

Installation de réacteurs navals (NRF)

Au début des années 1950, le tout premier prototype de centrale nucléaire à grande échelle pour une utilisation à bord des navires, appelé S1W Prototype, a été construit pour tester la faisabilité de l'utilisation de l'énergie nucléaire à bord des sous-marins. C'était le prédécesseur d'une centrale nucléaire similaire de conception S2W installée dans le premier navire à propulsion nucléaire, le sous -  marin USS  Nautilus (SSN-571) . Plus tard, deux autres installations prototypes, A1W et S5G , ont été construites à cet endroit appelé Naval Reactors Facility (NRF en abrégé). Il existe également un Expended Core Facility (ECF en abrégé) également à la NRF ainsi que des bâtiments/installations administratifs. Le laboratoire de chimie de la NRF était situé sur le prototype S1W. À l'heure actuelle, les usines de prototypes pour le développement de l'utilisation à bord des navires ont été fermées. Seule l'installation principale utilisée / zone de stockage à sec est utilisée.

Réacteur d'essai des matériaux (MTR)

Lorsque l'industrie nucléaire commençait tout juste au début des années 1950, il était difficile de prédire exactement comment différents types de métaux et d'autres matériaux seraient affectés par leur utilisation dans un réacteur pendant des périodes prolongées. MTR était un réacteur de recherche conçu conjointement par Argonne et Oak Ridge National Laboratories qui a fonctionné jusqu'en 1970 et a fourni des données importantes, aidant les chercheurs à rendre les réacteurs nucléaires plus sûrs et plus durables.

Expériences BORAX

Le réacteur BORAX III.

Les expériences Boiling Water Reactors (BORAX) étaient cinq réacteurs construits entre 1953 et 1964 par le Laboratoire national d'Argonne . Ils ont prouvé que le concept de l'eau bouillante était une conception réalisable pour un réacteur nucléaire produisant de l'électricité. Le réacteur BORAX III fut également le premier au monde à alimenter une communauté ( Arco, Idaho ) le 17 juillet 1955.

Autres sites

L'usine de traitement chimique de l'Idaho traite chimiquement des matières provenant de cœurs de réacteurs usagés pour récupérer des matières nucléaires réutilisables. Il s'appelle désormais leCentre de technologie et d'ingénierie nucléaires de l'Idaho .

La zone d'essai des matériaux a testé l'exposition des matériaux aux conditions du réacteur. La zone de test des matériaux fait partie du complexe de réacteurs de test avancé.

Le Centre de recherche et d'exploitation de l'information et le parc Shelley-New Sweden Park and Ride sont l'une des quatorze propriétés fédérales répertoriées pour élimination par le Public Buildings Reform Board dans leurs recommandations de 2019.

Incidents et accidents

Incident mortel

La cuve du réacteur SL-1 est retirée du bâtiment réacteur. Il avait sauté de plus de 9 pieds (2,7 m) lors de l'accident.

Le 3 janvier 1961, le seul incident mortel de réacteur nucléaire aux États-Unis s'est produit au NRTS. Un réacteur expérimental appelé SL-1 (Stationary Low-Power Plant Number 1) a été détruit lorsqu'une barre de commande a été retirée trop loin du réacteur, entraînant une excursion de puissance critique rapide quasi instantanée et une explosion de vapeur. La cuve du réacteur a bondi de 9 pieds 1 pouce (2,77 m). La commotion et l'explosion ont tué les trois militaires enrôlés travaillant sur le réacteur. En raison de l'importante contamination par les isotopes radioactifs , tous les trois ont été enterrés dans des cercueils de plomb. Les événements font l'objet de deux livres, l'un publié en 2003, Idaho Falls : The untold story of America's first Nuclear Accident , et un autre, Atomic America : How a Deadly Explosion and a Feared Admiral Changed the Course of Nuclear History , publié en 2009 .

Incidents : fuites de conteneurs « matières liées au plutonium »

Dans l'après-midi du 8 novembre 2011, dans le réacteur Zero Power Physics (ZPPR), un conteneur a laissé échapper des matériaux « liés au plutonium », lorsqu'il a été ouvert par l'un des travailleurs. Les 17 travailleurs de l'incident ont été immédiatement emmenés pour que des tests soient effectués par le projet de nettoyage de l'Idaho sous la forme de comptages corporels entiers (analyse le corps pour toute exposition interne aux rayonnements) et ont été tenus de soumettre des échantillons d'urine et de selles pour des tests plus approfondis pour les radio-isotopes internes. . Six d'entre eux se sont avérés exposés à des "rayonnements de faible intensité", deux d'entre eux assez largement. Tous les travailleurs ont été maintenus sous étroite surveillance par la suite avec des dénombrements répétés du corps entier et des échantillonnages d'urine et de selles. Le laboratoire national de l'Idaho a insisté sur le fait qu'aucune radioactivité n'avait fui à l'extérieur de l'installation.

Voir également

Les références

Liens externes

Coordonnées : 43°32′00″N 112°56′41″W / 43.53333°N 112.94472°O / 43.53333; -112.94472