Les 65 ans de RA-1 : comment s’est déroulée la course à la première réaction nucléaire contrôlée en Amérique latine ?

L’idée initiale était d’acheter un réacteur nucléaire expérimental clé en main à la société américaine General Electric. Mais il a été remplacé par un plus ambitieux : que l’Argentine construise son propre réacteur, en utilisant des scientifiques et des technologies locales. Ainsi est né le RA-1, qui a effectué sa première réaction nucléaire contrôlée le 17 janvier 1958, il y a 65 ans. Il a été officiellement inauguré trois jours plus tard et était le premier en Amérique latine.

La construction a duré neuf mois. À l’exception de l’uranium enrichi, venu des États-Unis dans le cadre d’un accord de coopération signé en 1955, du graphite importé de France et de certains composants électroniques, toutes les autres parties du réacteur ont été développées dans le pays.

Un camion-grue soulève des composants du bâtiment du réacteur RA-1 dans ce qui est devenu plus tard le centre nucléaire de Constituyentes

La construction du réacteur argentin 1, ou RA-1, a été possible grâce à l’enthousiasme et à l’ingéniosité des scientifiques de la Commission nationale de l’énergie atomique. Il y avait aussi une certaine rivalité avec le Brésil pour voir lequel des deux pays a réalisé la première réaction en chaîne auto-entretenue dans cette partie du continent.

La genèse du projet

En novembre 1956, la CNEA annonce que l’Argentine achètera un réacteur nucléaire pour passer de la théorie à la pratique. Son président à l’époque était le capitaine Oscar Quihillalt, qui se rendit à New York au début de 1957 pour terminer l’opération avec General Electric. L’absence de certaines études juridiques a retardé la transaction.

Dans son livre The Dream of Nuclear Argentina (Edhasa, 2014), Diego Hurtado de Mendoza raconte que Quihillalt s’est ensuite rendu à Philadelphie pour assister à une conférence. Il y rencontre l’ingénieur Carlos Büchler, qui avait travaillé au CNEA et travaillait à l’époque au Laboratoire national d’Argonne à Chicago. Là, en 1942, le physicien Enrico Fermi a développé le premier réacteur nucléaire artificiel au monde.

Le président de la CNEA de l'époque, Oscar Quihillalt, était convaincu par les plans de l'Argonaut que l'Argentine devait construire son propre réacteur.
Le président de la CNEA de l’époque, Oscar Quihillalt, était persuadé par ses plans pour l’Argonaut que l’Argentine devrait construire son propre réacteur.

À la demande de Büchler, Quihillalt a visité l’Argonaut (Argonne Nuclear Assembly for University Training), un petit réacteur expérimental qui avait été inauguré à Argonne quelques jours plus tôt. Et il a obtenu ses plans, convaincu que l’Argentine devrait construire son propre réacteur.

Le 9 avril 1957, il a été décidé que le CNEA construirait le premier réacteur de recherche nucléaire argentin sur un terrain appartenant à la Direction générale de la fabrication militaire de Constituyentes et au général Paz.

Le chef de projet était le physicien Fidel Alsina Fuertes, responsable de l’ingénierie nucléaire au CNEA, qui faisait partie du groupe qui s’est rendu à Chicago pour suivre une formation technique. « Au début, ils n’étaient pas autorisés à participer aux expériences. Jusqu’à ce qu’ils découvrent un problème avec l’enregistrement du réacteur Argonaut et soient ensuite autorisés à assister aux pratiques. Et ils ont beaucoup appris », explique l’ingénieur en électronique Hugo Scolari, qui a dirigé le RA-1 pendant quatre décennies.

Dans le pays, l’ingénieur Otto Gamba, chef du département réacteurs du CNEA, était en charge de la construction. Sous son commandement se trouvaient plusieurs équipes de travail composées de diplômés des cours sur les réacteurs nucléaires.

La construction du RA-1

Carlos Domingo, qui était membre de la Division des réacteurs du CNEA entre 1955 et 1960 et faisait partie de l’entourage qui s’est rendu à Chicago, a écrit un récit de ces jours d’essais, d’erreurs et de solutions trouvées pendant la construction.

« C’était une tentative de calcul de la masse critique du réacteur pour différentes configurations d’uranium, un calcul rendu difficile par la géométrie, qui n’était pas un anneau complet. L’atelier dirigé par Di Marzio a fait des progrès rapides sur la construction des panneaux de contrôle du réacteur, du système de circulation d’eau de refroidissement et du réservoir en aluminium. Velia (Hoffmann) a supervisé et travaillé sur la construction de l’armure. Le coffrage des différents types de blocs devait être conçu et le coulage du ciment spécial avec la bonne quantité de barytine soigneusement contrôlé. Koppel était chargé de contrôler la découpe du graphite entourant le réservoir », a déclaré Domingo.

Velia Hoffmann était chargée de superviser la construction de l'armure, de concevoir le coffrage des différents types de blocs et de contrôler soigneusement le coulage du ciment spécial avec la bonne quantité de barytine.
Velia Hoffmann était chargée de superviser la construction de l’armure, de concevoir le coffrage pour les différents types de blocs et de contrôler soigneusement le coulage du ciment spécial avec la bonne quantité de barytine.

L’un des défis majeurs était la construction des grappes de combustible, constituées de plaques d’oxyde d’uranium recouvertes d’une fine gaine d’aluminium de haute pureté. « Ils ont été fabriqués par un processus d’extrusion à la température à laquelle l’aluminium est malléable. Le groupe de métallurgie dirigé par Jorge Sábato, qui disposait d’une main-d’œuvre hautement qualifiée, a étudié le problème et a fabriqué un prototype en utilisant de l’oxyde d’uranium natif produit dans le pays et de l’aluminium ordinaire.

On s’est demandé si le système fonctionnerait avec l’uranium enrichi. Mais Harry Bryant, le directeur de l’Argonaut, a assuré que ces éléments combustibles, développés en Argentine, étaient de meilleure qualité que ceux utilisés dans le réacteur américain. Et il fut décidé que le RA-1 serait fabriqué au CNEA.

Le groupe de métallurgie dirigé par Jorge Sábato, qui disposait d'une main-d'œuvre hautement qualifiée, est venu produire un prototype de combustible à partir d'oxyde d'uranium natif produit dans le pays et d'aluminium ordinaire.
Le groupe de métallurgie dirigé par Jorge Sábato, qui disposait d’une main-d’œuvre hautement qualifiée, est venu produire un prototype de combustible à partir d’oxyde d’uranium natif produit dans le pays et d’aluminium ordinaire.

Les scientifiques argentins ont travaillé 12 à 18 heures par jour pour construire le réacteur. Le premier test a commencé le 16 janvier 1958. Au début, il semblait qu’il n’y avait pas assez d’uranium pour atteindre la valeur critique. Ils ont résolu le problème en changeant la position des assemblages combustibles, en plaçant ceux contenant plus d’uranium au milieu. La réaction nucléaire en chaîne auto-entretenue a été réalisée à 6 h 30 le 17 janvier 1958. C’était le premier en Amérique latine. L’inauguration officielle a eu lieu le 20 janvier et le réacteur a été baptisé « Enrico Fermi ». Cinq jours plus tard, le Brésil inaugurait son réacteur.

« Cette étape a été le premier coup d’envoi pour le développement de réacteurs de recherche et de production dans le pays », souligne Scolari.

Les journaux de l'époque publient les premiers résultats de l'application de la technologie nucléaire argentine dans le secteur de la santé.
Les journaux de l’époque publient les premiers résultats de l’application de la technologie nucléaire argentine dans le secteur de la santé.

L’héritage du RA-1

En 1959, une réforme majeure du RA-1 permet de décupler sa puissance maximale. Un nouveau réservoir et de nouvelles pièces en graphite ont dû être construits. De plus, les panneaux de contrôle ont été renouvelés et une tour de refroidissement a été installée. Après un test qui n’a pas atteint la criticité, le cylindre intérieur en graphite a dû être réduit en diamètre et des plaques de combustible installées autour de celui-ci. Pour cela, ils devaient être courbés. Les techniciens ont trouvé un moyen de le sécuriser. Le 25 décembre 1959, le réacteur atteint à nouveau la criticité.

Le RA-1 a été utilisé pour d’innombrables expériences et recherches et a été le pionnier de la production de radio-isotopes nationaux à usage médical et industriel (à petite échelle). Aujourd’hui encore, il est utilisé pour la formation du personnel ; de vastes activités de sensibilisation; essais par activation neutronique de matériaux ; Des études sur les dommages causés par les radiations, par exemple sur les métaux qui feront partie plus tard des réacteurs de puissance, et le développement d’une thérapie révolutionnaire en médecine nucléaire pour traiter certains types de cancer, appelée BNCT (Boron Neutron Capture Therapy).

Le RA-1 est toujours actif aujourd'hui.  Sur la photo, une équipe de chercheurs tente de développer une thérapie par capture de neutrons au bore (BNCT) pour le cancer en 2018.
Le RA-1 est toujours actif aujourd’hui. Sur la photo, une équipe de chercheurs tente de développer une thérapie par capture de neutrons au bore (BNCT) pour le cancer en 2018.

65 ans après l’inauguration du premier réacteur, le CNEA construit le Réacteur nucléaire polyvalent RA-10 en Argentine avec la société nationale INVAP. Et à ce jour, l’Argentine produit ses propres éléments combustibles pour ses centrales nucléaires et ses réacteurs.

« Le RA-1 a lancé la course nucléaire argentine et est aujourd’hui opérationnel grâce aux capacités scientifiques, technologiques, humaines et managériales de notre pays et de son peuple. Les mêmes qui permettent aujourd’hui le développement du RA-10. C’est l’histoire qui entre en dialogue avec le présent pour façonner l’avenir. « RA-1 est la graine semée en 1957 et émergée en 1958 qui a produit l’écosystème actuel d’excellence nucléaire qui est le fer de lance de notre nation aujourd’hui », selon la Division des réacteurs expérimentaux et des services du CNEA (GRyCN – GAEN). , réalisé par Fabián Moreira et intégré par Juan Manuel Politano, Florencia Parrino et Agustina González.

« La construction et la mise en service du RA-1 est une étape en soi, mais le plus important est la voie qu’il commence à tracer », soulignent-ils. Aujourd’hui, les gens du CNEA continuent de former et de réaliser de nouveaux projets avec la même énergie, soif de connaissances et de croissance pour le domaine nucléaire, acceptant et surmontant toujours chaque défi avec engagement, sécurité, professionnalisme, créativité et beaucoup de passion.

Malgier-Favager

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