Thorium: in search of a global solution
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Last week, an international conference held at CERN brought together the world’s main experts in the field of alternative nuclear technology for the first time to discuss the use of thorium for the production of energy and the destruction of nuclear waste. Among the different technologies presented and discussed at the conference was ADS (Accelerator-Driven Systems) which relies primarily on particle accelerators.
The conference Chair (far left), the organisers and some of the distinguished participants of the ThEC13 conference held at CERN from 27 to 31 October 2013.
“CERN has always been interested in finding ways in which fundamental research can help to resolve the problems of society,” says Jean-Pierre Revol, a physicist at the ALICE experiment who recently retired from CERN and is President of iThEC, the international not-for-profit organisation which promotes research and development in the field of thorium and which organised the Thorium Energy 2013 (ThEC13) conference at the Globe of Science and Innovation from 27 to 31 October. “CERN was the obvious place to hold this conference to take stock of developments in the field of thorium. Carlo Rubbia proposed his Energy Amplifier at CERN and pioneering accelerator technologies are being developed here which could be used for energy production. We can also do simulations of the interactions between beams and matter and finally we have installations such as n_TOF which provide increasingly precise data for these simulations."
Thorium could be an alternative to uranium for the production of nuclear energy. Its fission processes produce less radioactive waste, it is so abundant on Earth that there is enough to sustain human energy needs almost indefinitely, and its use in an ADS poses far fewer risks than in uranium reactors. The conference provided the global community of scientists and experts in the field with an opportunity to discuss thorium as a potential solution to the problem of energy supply. In terms of the technology, at a global level there are two schools of thought: those who favour the construction of power plants using thorium in critical molten salt reactors and those who think that the best way to use thorium is in accelerator-driven systems. “This idea was put forward by Professor Carlo Rubbia at CERN about 20 years ago,” explains Jean-Pierre Revol. "It involves the use of a proton accelerator to drive a nuclear reactor. There is a lot of development still to be done, but the basic technologies of ADS are in principle known and understood.”
At the ThEC13 conference, both of these schools of thought were represented. Their advocates were able to discuss the general situation, exchange viewpoints and compare different prospects and technological challenges. “The dialogue was sometimes quite animated but always very constructive," says Jean-Pierre Revol. “It even continued after the conference on several levels, for example between the experts in a particular technology regarding the internal components of the system: such as whether the accelerator should be a linac or a cyclotron.”
Numerous synergies arose from the ThEC13 conference. “For example, the Chinese scientists were particularly interested in the n_TOF facility, which could allow them to improve the precision of their calculations," says Jean-Pierre Revol.
India and China are two important players in thorium R&D, with India being the furthest advanced. These two countries need to increase their energy production dramatically and in a short space of time. Producing the energy they need with fossil fuels would result in a dramatic increase in the amount of CO2 produced and in chemical pollution globally. The thorium solution therefore merits serious study. “We don’t claim to know it all and we can't yet say what the ideal solution will be," concludes Jean-Pierre Revol. “The value of a conference like ThEC13 is to facilitate exchanges between the different countries facing the same problem. Our aim is to promote research and development in a field which has a real potential to succeed, just as CERN has been doing for a long time in the field of particle physics.”
| The conference in figures Around 200 participants from about 30 countries worldwide attended the conference held at the Globe of Science and Innovation. In addition to those attending at CERN, many followed the conference online via a live webcast. Almost 5000 people watched the webcasts of the presentations on 28 and 29 October, given by Carlo Rubbia, Hans Blix and Anil Kakodkar among others. Rolf Heuer, CERN Director-General, encouraged the participants to work hard since so much is at stake. All of the presentations are available on the conference website as videos and as downloadable files.
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Other (French)
La conférence internationale sur le thorium qui s’est tenue au CERN la semaine passée a réuni pour la première fois les principaux experts mondiaux dans le domaine du nucléaire alternatif, qui préconise l’utilisation du thorium pour la production d’énergie et la destruction des déchets nucléaires. Parmi les différentes technologies présentées et discutées à la conférence, il y avait celle des ADS (Accelerator Driven Systems), qui place les accélérateurs de particules au cœur de la solution.
Le président de la conférence (à gauche) en compagnie des organisateurs et de quelques-uns des invités de marque de la conférence ThEC13, qui s'est tenue au CERN du 27 au 31 octobre 2013.
« Le CERN s’est toujours intéressé à savoir comment la recherche fondamentale peut aider à résoudre des problèmes de société, explique Jean-Pierre Revol, physicien membre de l’expérience ALICE, jeune retraité du CERN et président de iThEC, l’association internationale sans but lucratif qui promeut la recherche et le développement dans le domaine du thorium et qui a organisé la conférence Thorium Energy 2013 (ThEC13) au Globe de la science et de l’innovation, du 27 au 31 octobre derniers. Le CERN est un endroit tout choisi pour organiser cette conférence et faire le point sur le domaine du thorium. C’est ici que Carlo Rubbia a proposé son amplificateur d’énergie, et c’est ici que l'on développe les technologies de pointe pour les accélérateurs qui peuvent être utilisés dans la production d’énergie. C’est également ici que l’on peut faire les simulations des interactions entre les faisceaux et la matière. Et pour finir, c’est ici qu’il y a des installations comme nTOF, qui permettent de fournir à ces simulations des données de plus en plus précises. »
Le thorium pourrait être une alternative à l’uranium dans la production d’énergie nucléaire. Ses processus de fission produisent moins de déchets radioactifs, sa présence sur la planète en assure une exploitation pratiquement infinie (en tout cas à l’échelle humaine) et son utilisation dans un ADS présente beaucoup moins de risques que dans les réacteurs à uranium. C’est donc une solution au problème global de l’approvisionnement en énergie que la communauté mondiale des scientifiques et experts du domaine a discutée pendant cette conférence. Du côté technologique, il y a deux écoles au niveau mondial : celle qui préconise la construction de centrales utilisant du thorium dans des réacteurs critiques à sels fondus, et celle qui pense que la meilleure façon d’utiliser le thorium réside dans des systèmes pilotés par accélérateurs. « Cette dernière idée fut lancée au CERN par le professeur Carlo Rubbia, il y a environ 20 ans, explique Jean-Pierre Revol. Elle prévoit l’utilisation d’un accélérateur de protons pour piloter un réacteur nucléaire. Il reste beaucoup à développer, mais les technologies de base d’un ADS sont en principe connues et maîtrisées. »
À la conférence ThEC13, les deux écoles étaient représentées. Elles ont pu faire le point sur la situation générale, échanger leurs points de vue et comparer les différentes perspectives et les défis technologiques. « Le dialogue a parfois été assez animé, mais toujours très constructif, commente Jean-Pierre Revol. Ce dialogue se poursuit même après la conférence, et à différents niveaux. Notamment parmi les experts d’une même technologie, en ce qui concerne des éléments internes au système ; ou encore sur la question du choix entre linac et cyclotron, pour l’accélérateur. » Les synergies créées à la conférence ThEC13 ont été nombreuses. « Par exemple, les scientifiques chinois ont montré un grand intérêt pour l’installation nTOF, qui pourrait leur permettre d’améliorer la précision de leurs calculs », indique Jean-Pierre Revol.
L’Inde et la Chine sont deux acteurs importants de la recherche et du développement dans le domaine du thorium, l’Inde étant la plus avancée dans ce domaine. Ces deux pays devront augmenter leur production d’énergie de façon spectaculaire et en un temps très court. Produire cette énergie avec des combustibles fossiles signifierait augmenter de façon dramatique la production de CO2 et la pollution chimique de la planète toute entière. La solution thorium mérite donc d’être étudiée sérieusement. « Nous n’avons pas la science infuse et nous ne savons pas aujourd’hui quelle sera la solution idéale, conclut Jean-Pierre Revol. La contribution qu’une conférence comme ThEC13 apporte est de faciliter l’échange entre les différents pays confrontés au même problème. Notre but est de promouvoir ainsi la recherche et le développement dans un domaine qui a un vrai potentiel de réussite, comme le CERN le fait depuis longtemps déjà dans le domaine de la physique des particules. »
| Les chiffres de la conférence Environ 200 participants en provenance d’une trentaine de pays du monde ont pu assister à la conférence tenue au Globe de la science et de l’innovation. Au public présent au CERN, il faut ajouter l’audience qui a suivi la conférence sur internet grâce au webcast en direct. Près de 5000 personnes ont ainsi suivi les présentations des 28 et 29 octobre données, entre autres, par Carlo Rubbia, Hans Blix et Anil Kakodkar. Rolf Heuer, le directeur général du CERN, a pour sa part encouragé les participants à poursuivre leurs efforts car les enjeux sont importants. Toutes les présentations sont disponibles en vidéo et sous forme de fichiers à télécharger sur le site web de la conférence. |
(Vidéo en anglais)
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- 1624072
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- BUL-NA-2013-232
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