Autres réacteurs de recherche des LNC

Les LNC ont commencé à travailler à la conception du réacteur NRU (National Research Universal) en 1949. Il était destiné à succéder au réacteur NRX (National Research Experimental) au Projet atomique du Conseil national de recherches Canada (CNRC) aux Laboratoires de Chalk River. Le réacteur NRX était la plus importante source de neutrons lorsqu’il fut mis en en service en 1947 et il a attiré une vaste communauté de scientifiques qui effectuaient pour la première fois de la recherche sur les neutrons. La communauté scientifique ignorait pendant combien de temps un réacteur de recherche pourrait fonctionner. La direction des Laboratoires de Chalk River a donc commencé à concevoir le réacteur NRU afin d’assurer la continuité des programmes de recherche.

Le NRU a commencé à fonctionner en mode auto-entretenu à 6 h 10 le 3 novembre 1957. Avec cette réalisation historique, la science et la technologie canadiennes sont passées sur la scène internationale. Avec une puissance de 200 millions de watts, il fut à l’avant-garde par rapport à son prédécesseur, le NRX et a encore une fois positionné les Laboratoires de Chalk River comme chef de file mondial.

Le réacteur NRU est à l’origine d’un grand nombre de réalisations scientifiques. En 1994, le physicien canadien Bertram Brockhouse s’est mérité le Prix Nobel de physique pour son travail influent au réacteur NRX puis au réacteur NRU, employant la diffusion de neutrons pour examiner les matériaux. Un faisceau de neutrons peut être dirigé sur un échantillon de matériau et en mesurant la façon dont ce faisceau est réfléchi, les scientifiques peuvent apprendre énormément de choses sur sa structure au niveau atomique. En utilisant la technique mise au point par Brockhouse, le Centre canadien de faisceaux de neutrons du CNRC au réacteur NRU permet aux scientifiques du Canada et du monde entier d’étudier de nouveaux matériaux à l’aide de neutrons.

En octobre 1986, le réacteur NRU est reconnu comme étant un élément historique nucléaire par la American Nuclear Society.

En mai 2007, le réacteur NRU établit un nouveau record pour la production d’isotopes médicaux.

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

Chronologie des réacteurs de recherche conçus par EACL

Depuis la création de son premier réacteur de recherche, en 1945, EACL a conçu, mis au point et construit 17 réacteurs de recherche dans le monde entier.

1945 – Réacteur ZEEP (Zero Energy Experimental Pile)
En 1945, ce réacteur de recherche de 10 W a permis de réaliser la première réaction nucléaire en chaîne contrôlée à l’extérieur des États-Unis. Construit aux Laboratoires de Chalk River des LNC, en Ontario, ce réacteur a aussi fourni des renseignements précieux sur les caractéristiques des réseaux de combustible modérés par eau lourde des réacteurs à venir, y compris les premiers réacteurs de puissance commerciale CANDU. Le réacteur ZEEP a été mis hors service en 1970.

1947 – Réacteur NRX (National Research Experimental)
Ce réacteur de recherche de 42 MW a atteint la criticité en 1947 et a produit le flux de neutrons le plus intense au monde à l’époque. Le réacteur, qui a été mis hors service en 1992, était exploité par les LNC pour mettre au point les combustibles, les matériaux et les composants nucléaires des réacteurs de puissance, pour produire des radio-isotopes à usages médicaux et industriels et pour créer des faisceaux de neutrons destinés à la recherche fondamentale et appliquée. Des réacteurs de type NRX ont été livrés clés en main à l’Inde en 1960 et à Taïwan en 1969.

1957 – Réacteur PTR (Pool Test Reactor)
Ce réacteur PTR de type piscine de 10 kW a été construit à Chalk River en 1957. Il utilisait un combustible à plaques uranium-aluminium enrichi à 93 %. Ce réacteur, qui a été mis hors service en 1990, était utilisé pour effectuer des mesures de combustion massique d’échantillons de matière fissile provenant du réacteur NRX.

1957 – Réacteur NRU (National Research Universal)
Le réacteur NRU, conçu comme réacteur de 200 MW, est entré en service en 1957. C’est encore l’un des réacteurs de recherche qui fonctionnent le mieux au monde. Il produit un fort pourcentage de radio-isotopes à usages médicaux et industriels du monde, notamment le molybdène 99, isotope très utilisé pour les diagnostics médicaux. Le grand espace d’irradiation du réacteur NRU est un facteur important dans les essais des grappes et des composants des canaux de combustible des réacteurs CANDU. Le réacteur NRU est utilisé pour la recherche sur les combustibles, les matériaux et les composants des réacteurs et il sert de centre de recherche à l’aide des faisceaux de neutrons au Canada. Conçu à l’origine pour être exploité avec de l’uranium naturel, le réacteur NRU a été converti en 1964 pour être exploité avec de l’uranium fortement enrichi. Les LNC exploitent le réacteur NRU avec de l’uranium faiblement enrichi depuis 1991.

1960 – Réacteur ZED-2 (Zero Energy Deuterium-2)
La variante agrandie du réacteur ZEEP a été mise en service en 1960 pour faciliter les mesures sur les réseaux CANDU plus représentatifs et de plus grande envergure. Ce réacteur a aussi été utilisé pour effectuer des études décisives sur les effets de l’eau lourde et d’autres fluides refroidissants comme l’eau légère et les matières organiques. Ce réacteur est toujours en service à Chalk River où il est utilisé pour la recherche sur la physique des réacteurs.

1965 – Réacteur WR-1 (Whiteshell Reactor-1)
Installation expérimentale centrale aux Laboratoires de Whiteshell d’EACL au Manitoba, Canada, de 1965 à 1985, le réacteur WR-1 se distinguait par sa cuve de réacteur en acier inoxydable, la première du genre conçue par les LNC. Il a aussi permis de démontrer la faisabilité d’un réacteur de puissance CANDU refroidi par matières organiques.

1968 - SLOWPOKE-2 (Safe Low Power Critical Experiment)
Les essais du prototype du réacteur SLOWPOKE-2 de 20 kW ont été effectués dans la piscine du réacteur PTR à Chalk River de 1968 à 1970. Il a été conçu pour l’analyse par activation neutronique, pour la production de radio-isotopes traces et comme outil d’enseignement des sciences et du génie nucléaires. C’est le seul réacteur jugé sûr pour l’obtention d’un permis d’exploitation sans surveillance. Huit réacteurs SLOWPOKE ont été fournis à des universités et à des centres de recherche au Canada et en Jamaïque. Six sont toujours en exploitation.