Réacteur NRU

La conception du réacteur national de recherche universel (NRU), destiné à succéder au réacteur NRX, débute en 1949 dans les Laboratoires de Chalk River. À l’époque, on ignorait pendant combien de temps un réacteur de recherche pourrait fonctionner. La direction des Laboratoires commence à prévoir le réacteur NRU afin d’assurer la continuité des programmes de recherche.

Le réacteur NRU commence à fonctionner en mode auto-entretenu le 3 novembre 1957, soit 10 ans après le réacteur NRX, mais il est beaucoup plus puissant. On prévoyait au départ un réacteur de 200 MW alimenté à l’uranium naturel, mais il a été transformé en 1964 en un réacteur de 60 MW utilisant comme combustible de l’uranium hautement enrichi (HAE), puis une deuxième fois en 1991 en un réacteur de 135 MW utilisant de l’uranium faiblement enrichi (UFE).

Le 24 mai 1958, moins d’une année après sa mise en service, le réacteur NRU subit une forte avarie. Une barre de combustible d’uranium endommagée prend feu et se déchire en deux quand on l’enlève du cœur. Le feu est maîtrisé, mais une grande quantité de produits de combustion radioactifs contaminent l’intérieur du bâtiment réacteur et, dans une moindre mesure, une partie du site du laboratoire. En trois mois seulement, la décontamination et la réparation sont menées à terme, si bien que le réacteur NRU est remis en service en août 1958. On prend soin de s’assurer que personne n’a été exposé à des niveaux de rayonnement dangereux. Le personnel ayant pris part à la décontamination est surveillé au cours des décennies suivantes et on n’observe aucun effet sur la santé.

NRU Reactor
Le réacteur national de recherche universel (NRU – National Research Universal) est l’un des réacteurs de recherche les plus polyvalents dans le monde.

L’un des principaux avantages de la conception du réacteur NRU tient au fait qu’il est possible de le démonter assez facilement et rapidement pour remplacer des pièces importantes. Par exemple, comme la calandre du réacteur – cuve à l’intérieur de laquelle se déroulent les réactions nucléaires – est faite d’aluminium, elle a dû être remplacée en raison de la corrosion. Un autre avantage de la conception du NRU a trait à sa capacité de chargement en marche, ce qui signifie que l’on peut enlever le combustible irradié et insérer le nouveau combustible sans arrêter le réacteur. À terme, ces deux innovations – la remise à neuf du cœur et le chargement en marche – seront reprises dans la conception du réacteur de puissance canadien CANDU.

Le réacteur NRU est également l’un des principaux sites au monde de production d’isotopes médicaux. Ces isotopes sont de minuscules particules radioactives qui peuvent être injectées dans le corps pour aider les médecins à diagnostiquer et à traiter certaines maladies. Pendant son fonctionnement, le NRU a produit un peu plus de la moitié des isotopes utilisés en médecine dans le monde. Par exemple, le réacteur NRU est la plus grande source au monde du cobalt 60 utilisé dans le traitement du cancer depuis plus d’un demi-siècle.

La médecine nucléaire est un secteur qui a connu une croissance considérable. Le réacteur NRU produit plus d’isotopes médicaux que toute autre installation au monde et les isotopes qu’il génère permettent de traiter chaque année plus de 21 millions de personnes dans 80 pays. Cette innovation initiale a pris une ampleur telle qu’elle a d’énormes retombées sur la santé dans le monde. Ces isotopes bruts sont transformés en produits médicaux par l’entreprise d’isotopes médicaux la plus importante du monde, MDS Nordion, établie à Ottawa, en Ontario.

La demande mondiale ne cesse d’augmenter. Et un domaine scientifique aussi jeune que celui-là présente d’énormes possibilités d’innovation susceptibles d’avoir des retombées considérables sur la société : de nouvelles applications et de nouveaux isotopes.

L’actuel secteur des isotopes médicaux au Canada témoigne bien des raisons pour lesquelles les gouvernements investissent dans une infrastructure scientifique nationale à grande échelle. Bien outillés, les scientifiques canadiens pourront accomplir de grandes choses.

En outre, le réacteur NRU est la source des connaissances fondamentales nécessaires pour développer le parc canadien de centrales nucléaires. Le combustible et le matériau de structure requis pour construire le réacteur CANDU (CANada Deuterium Uranium) sont testés et mis à l’épreuve dans le NRU.

En juin 2007, un nouvel instrument de diffusion des neutrons a été installé au NRU. Le réflectomètre à neutrons D3 est conçu pour examiner les surfaces, les pellicules fines et les interfaces. La réflectométrie à neutrons est une technique relativement nouvelle qui permet de recueillir des données uniques sur les matériaux à l’échelle nanométrique.

Compte tenu de ses impressionnants résultats sur le front des isotopes médicaux, de la diffusion de neutrons et de la recherche sur l’énergie nucléaire, bien des observateurs considèrent le NRU comme le réacteur de recherche scientifique le plus ambitieux et le plus productif du Canada.