Thorium vs. Uranium : quelle différence entre les deux ?

1) La première différence entre Thorium et Uranium tient à leur disponibilité sur Terre : il y a quatre fois plus de Thorium que d'Uranium. Si on trouve quasi systématiquement du Thorium là où l'on mine l'Uranium, on le trouve aussi systématiquement associé à tous les gisements de Terres Rares. Mais aussi dans des formations granitiques : la Norvège possède la plus importante réserve de Thorium d'Europe, suivie du Groënland (ou derrière le Groënland selon les différentes estimations). Thorium et Uranium ayant été créés ensemble dans le chaudron d'une supernova, on les retrouve dans les croutes planétaires de la Terre, de la Lune, de Mars...

2) La seconde différence se situe au niveau des particularités physiques. L'uranium naturel sur Terre se divise en deux types, deux "isotopes" différents : l'uranium 235, qui est fissile, c'est-à-dire capable de fissionner lorsque percuté par un neutron, et de libérer ainsi l'énergie nucléaire ; et l'uranium 238, qui est "fertile" : frappé par un neutron, il ne fissionne pas, il l'absorbe comme un pacman, puis, instabilité du noyau oblige, il décroit, et devient un nouvel élément, le plutonium 239, qui, lui, est fissile. Le Thorium n'existe que comme élément fertile, le Thorium 232. Mais si une source de neutrons externe le bombarde, il se transforme d'abord en Protactinium 233, puis en Uranium 233 qui lui est fissile.

Cette différence explique qu'au début de l'ère nucléaire, le cycle Uranium/Plutonium (U-Pu), beaucoup plus "direct", ait été préféré au cycle Thorium/Uranium233 (Th-U233). A fortiori parce que le but n'était pas de développer une nouvelle énergie, mais de produire du matériau militaire .

Dans un réacteur conventionnel, le Thorium, sous forme de combustible solide, présente un intérêt limité : il rend le combustible plus stable, et réduit un petit peu la formation d'actinides mineurs, ces éléments très lourds et fortement radioactifs sur des durées allant jusqu'à 400 000 ans. Mais c'est dans un réacteur à sels fondus qu'il donne tout son potentiel.  Les MSR savent "brûler" complètement les actinides mineurs. Mais indépendamment du réacteur utilisé, le cycle Thorium produit moins d'actinides mineurs que le cycle U-Pu.

Rudy Konings, responsable de la recherche sur les combustibles usés au plus important laboratoire de l'Union Européenne, le JRC-Karlsruhe, nous explique pourquoi :

Interview Rudy Konings
Pourquoi le thorium génère moins de déchets Pourquoi, chimiquement, le thorium est-il plus performant que l'uranium naturel sur la question des déchets ? Pourquoi le thorium génère moins de déchets