Découverte
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Date | 27 août 1956 (couplage au réseau) ; 17 octobre 1956 (inauguration officielle) |
| Lieu | Calder Hall, Cumberland, Royaume-Uni |
| Type de réacteur | Magnox (uranium naturel, modérateur graphite) |
| Caloporteur | CO₂ sous pression (0,7 MPa, soit ~7 bar) |
| Puissance électrique | 4 × 50 MW (200 MW total) |
| Combustible | Barres d'uranium naturel gainées de magnésium |
| Durée de fonctionnement | 47 ans (fermée en 2003) |
Explication technique
1. Fission en chaîne contrôlée — Un neutron thermique frappe un noyau d'uranium-235 (0,7 % de l'uranium naturel). Le noyau fissionne en deux fragments (ex. baryum-144 + krypton-89) et libère 2-3 neutrons + 200 MeV d'énergie cinétique. Les neutrons sont ralentis par le graphite modérateur pour augmenter la section efficace de capture (~580 barns à 0,025 eV vs ~1 barn à 1 MeV).
2. Extraction thermique — Le CO₂ à ~7 bar circule à travers le cœur du réacteur, où il passe de 140 °C à l'entrée à 336 °C en moyenne à la sortie, chauffé par les barres de combustible. Le gaz transfère sa chaleur à des échangeurs eau/vapeur.
3. Conversion électrique — La vapeur d'eau à ~300 °C entraîne des turbines couplées à des alternateurs. Rendement thermodynamique Carnot théorique ~40 %, rendement réel ~30 % (limitations des matériaux de l'époque).
4. Contrôle de réactivité — Des barres de contrôle en bore (section efficace de capture ~3 840 barns) sont insérées ou retirées pour ajuster le flux neutronique. Le coefficient de température négatif du graphite assure une autorégulation partielle.
Pourquoi ça a fonctionné
Le choix de l'uranium naturel éliminait le besoin d'enrichissement, technologie coûteuse et sensible. Le modérateur graphite, bien compris depuis Chicago Pile-1 (1942), ralentissait efficacement les neutrons. Le CO₂ comme caloporteur évitait les risques liés à l'eau sous haute pression. Ce design pragmatique permettait une industrialisation rapide, même si le rendement thermique restait modeste.
Le programme Magnox avait aussi un objectif militaire inavoué : produire du plutonium-239 pour l'arsenal britannique. L'uranium naturel irradié dans un spectre thermique présente un excellent taux de conversion en Pu-239.
Chaîne causale
Chicago Pile-1 (Fermi, 1942) → Programme Manhattan → Réorientation civile post-guerre → Programme Magnox britannique → Calder Hall 50 MW (1956) → Expansion nucléaire mondiale (années 60-70) → 440 réacteurs dans 32 pays (2025) → Génération III+ (EPR, AP1000) → SMR et fusion (ITER, 2035+)
Anecdote
La reine Élisabeth II inaugure personnellement Calder Hall en actionnant le commutateur de connexion au réseau. Le même jour, le Times titre : « La plus grande aventure industrielle du siècle ». En réalité, les premiers mois de fonctionnement sont consacrés principalement à la production de plutonium militaire — la production électrique est presque un sous-produit de communication.
Sources
Références vérifiées lors de l'audit factuel d'août 2026 : ce sont les pages
contre lesquelles les affirmations de ce bulletin ont été confrontées.