Le neutrino pourrait permettre un jour le contrôle des installations nucléaires

Une réacteur électronucléaire "brûle" généralement de l’uranium-235 très légèrement enrichi en uranium-238. Une part de ce dernier isotope se transforme en plutonium-239, qui est lui-même en partie brûlé dans le réacteur ou peut être récupéré pour des usages militaires.

Les antineutrinos émis lors de la fission du plutonium-239 étant un peu moins énergétiques et moins nombreux que ceux qui résultent de la fission de l’uranium-235, il est possible en théorie de contrôler de l’extérieur du réacteur si son fonctionnement est normal ou "proliférant", autrement dit si le plutonium-239 est utilisé pour la production d’énergie ou "économisé" en vue de la fabrication d’armes nucléaires.

Fin 2003, l’Agence internationale de l’énergie atomique (AIEA), chargée du contrôle des installations nucléaires civiles, a lancé une étude de faisabilité de la surveillance des réacteurs nucléaires par détection des antineutrinos. Pour la France, c’est Michel Cribier, du Commissariat à l’énergie atomique (CEA) et du Collège de France, qui a été désigné en tant qu’expert auprès de l’Agence.

Un détecteur de cinq mètres de diamètre sur cinq de hauteur (une cuve remplie de scintillateur liquide), placé à une centaine de mètres d’un réacteur, suffirait pour contrôler son fonctionnement, explique Michel Cribier, à condition toutefois d’être placé sous terre et protégé par dix mètres de béton.

"En y mettant les moyens, poursuit ce spécialiste des neutrinos, avec de tels détecteurs placés près des installations à contrôler, il serait aussi possible de repérer des sous-marins nucléaires dans un rayon d’une vingtaine de kilomètres et d’en connaître leur distance et leur vitesse."

Encore plus futuriste : trois détecteurs géants d’antineutrinos immergés dans des océans autour de la planète, dans des lieux judicieusement choisis, et fonctionnant sur le même principe, permettraient de repérer le lieu d’une explosion nucléaire clandestine de très faible puissance (une kilotonne), à quelques kilomètres près, alors que cette explosion échappe à tout autre moyen de détection.

Au Japon, déjà, une installation, KamLand, enregistre toutes les émissions d’antineutrinos en provenance des réacteurs nucléaires de l’archipel situés en moyenne à quelque 200 km.

En l’état actuel des connaissances et des techniques, ces détecteurs de mini-bombes atomiques devraient avoir de l’ordre d’un kilomètre de côté. "Il faudrait arriver, rêve Michel Cribier, à réduire cette taille d’un facteur dix", et cet objectif semble pour l’instant inatteignable