vignette|250x250px| Papier à en-tête du Groupe réacteurs du génie de l'armée américaine
L'Army Nuclear Power Program (ANPP), en français programme électronucléaire de l'armée est un ancien programme de l'armée de terre américaine visant à développer de petits réacteurs nucléaires à eau pressurisée et à eau bouillante pour produire de l'énergie électrique et du chauffage, principalement sur des sites militaires éloignés et relativement inaccessibles. Géré par le groupe réacteurs du génie de l'armée américaine, son siège était situé à Fort Belvoir, en Virginie. L'ANPP a connu plusieurs succès, mais elle a finalement été considérée comme « une solution à la recherche d'un problème » (comprendre : un projet sans utilité finale faute de demande concrète). Le programme débute en 1954 et s'éteint vers 1977, la dernière promotion d'exploitants de centrales nucléaires ayant obtenu son diplôme en 1977. Les travaux se poursuivent pendant un certain temps par la suite, soit pour le démantèlement des centrales, soit pour leur placement en régime SAFSTOR (stockage à long terme et surveillance avant démantèlement).
Le développement de petits réacteurs modulaires dans la deuxième décennie du siècle suscite un regain d'intérêt pour les applications militairesCOL Paul E. Roege - Can nuclear energy fill critical gaps in the military energy portfolio? @ TEAC3 - YouTube. Cela se traduit aux États-Unis par la relance de la recherche dans le domaine avec, en 2016, un nouveau programme dans l'esprit de l'ANPP, le projet Pele et le Advanced Nuclear Power for Installations (ANPI) en 2024 voulant installer des réacteurs sur des bases militaires à partir de 2028..
Historique Dès 1952, aux États-Unis, l’éventuelle application de l’énergie nucléaire aux besoins militaires terrestres suscite de l'intérêt. Une note du secrétaire à la Défense, datée du , confie à l'armée la responsabilité de « développer des centrales nucléaires pour fournir de la chaleur et de l'électricité à des installations militaires éloignées et relativement inaccessibles ». Le secrétaire à l'Armée établit le programme électronucléaire de l'armée et le confie au corps du génieArmy Nuclear Power Program: Past, Present, Future. A briefing document prepared and presented to the Ad Hoc Study Group of the Army Scientific Advisory Panel, 10–11 February 1969.
La confie à la Commission de l'énergie atomique (AEC) la responsabilité de la R&D dans le domaine nucléaire, de sorte que l'ANPP devienne une « activité » interinstitutionnelle conjointe du Département de l'armée (DA) et de l'AEC. Lorsque la loi sur l'énergie atomique est révisée en 1954, le paragraphe 91b autorise le ministère de la Défense à obtenir des matières nucléaires spéciales destinées à être utilisées dans des installations de la défense. Le programme électronucléaire de l'armée est alors axé sur les installations de production d'électricité, tandis que le programme de réacteurs navals se concentre sur la propulsion nucléaire des sous-marins et des navires. Le , le chef du génie crée le US Army Engineer Reactors Group () pour accomplir les missions assignées par le DA. Globalement, ces missions consistent à:
mener des activités de R&D, avec l'AEC, sur le développement des centrales nucléaires ; exploiter les centrales nucléaires du génie ; former du personnel au maintien des centrales ; fournir un soutien technique à d'autres agences, selon les besoins ; développer des programmes d'application des réacteurs nucléaires aux besoins militaires.
Dans un rapport daté du , les objectifs suivants sont fixés pour le programme:
Réduction ou élimination de la dépendance aux sources de combustibles [fossiles]. Réduction ou élimination de la charge logistique nécessaire au soutien des centrales électriques conventionnelles. Fonctionnement fiable. Ravitaillement et entretien peu fréquents. Taille d’équipe réduite, avec pour objectif ultime une opération sans surveillance. Transportabilité, mobilité et temps de réaction compatibles avec la mission ou l'équipement à soutenir. Amélioration de la rentabilité.
L'AEC conclut finalement que la probabilité d'atteindre les objectifs du programme en temps voulu et à un coût raisonnable n'est pas suffisamment élevée pour justifier le financement continu de ses projets visant à développer de petits réacteurs fixes ou mobiles. En raison de la guerre du Vietnam, des réductions budgétaires dans le domaine de la recherche et du développement à long terme conduisent l'AEC à cesser progressivement son soutien au programme à partir de 1966. Les coûts de développement et de production de centrales nucléaires compactes sont si élevés qu’ils ne peuvent alors être justifiés que si le réacteur possédait une capacité unique et remplissait un objectif clairement défini soutenu par le DOD. Après cela, la participation de l'armée aux efforts de R&D des centrales nucléaires diminue progressivement pour finalement s'arrêter complètement.
Liste des centrales Huit centrales ont été construites. En raison de l'exigence d'une petite taille physique, tous ces réacteurs, à l'exception du MH-1A, utilisaient de l'uranium hautement enrichi (UHE). Le MH-1A avait plus d'espace pour travailler et une plus grande capacité de charge, il s'agissait donc d'un réacteur à faible enrichissement; c'est-à-dire plus grand et plus lourd. L'utilisation au Vietnam du MH-1A a été brièvement envisagée, mais l'idée d'un projet nucléaire dans ce pays a été rapidement rejetée par le Département d'État.
Les centrales sont classées par ordre chronologique de criticité initiale. Les sources pour ces données comprennent le seul livre connu sur l'ANPP, par SuidSuid, L. H., The Army's Nuclear Power Program: The Evolution of a Support Agency, Greenwood (1990), , et un document du DOE. droite|vignette| SM-1Fort Belvoir, Virginie
: 2 MW électrique. Fort Belvoir, en Virginie, criticité initiale le (plusieurs mois avant le réacteur de Shippingport) et première centrale nucléaire américaine à être connectée à un réseau électrique. Utilisé principalement pour la formation et les tests, plutôt que pour la production d'électricité pour Fort Belvoir. La centrale est conçue par l'American Locomotive Company (renommée ALCO Products, en 1955) et est le premier réacteur développé dans le cadre du programme électronucléaire de l'armée. Cette centrale était un centre de formation à trois services, la marine américaine et l'armée de l'air envoyant du personnel pour être formé dans des installations à terre (la marine avait un programme autonome différent pour l'énergie nucléaire embarquée, qui est toujours en activité). Le SM-1 et les installations de formation associées à Fort Belvoir était le seul centre de formation pour les centrales électriques militaires basées à terre. La centrale refroidissait ses condenseurs en utilisant les eaux de la rivière Potomac. Pendant les 10 premières années de son fonctionnement, le SM-1 a rejeté sans le savoir du tritium dans les eaux de la baie de Chesapeake, jusqu'au développement du détecteur Packard Tri-Carb, premier système de détection capable de détecter le rayonnement bêta de faible énergie du tritium. L'instrumentation du SM-1 est antérieure au développement des dispositifs à semi-conducteurs et utilisait des tubes à vide.
droite|vignette| SL-1SNRT, Idaho
SL-1 : Réacteur à eau bouillante, 200 kW électrique, 400 kW thermique pour le chauffage, Laboratoire national de l'Idaho. Criticité initiale le . Le SL-1 a été conçu par le Laboratoire national d'Argonne pour acquérir de l'expérience dans le fonctionnement des réacteurs à eau bouillante, développer des caractéristiques de performance, former des équipages militaires et tester des composants. Combustion Engineering a obtenu un contrat de l'AEC pour exploiter le SL-1 et a à son tour employé l'équipe d'exploitation de l'armée pour continuer à faire fonctionner l'usine. Ce BWR a été spécialement conçu pour alimenter les stations de la ligne DEW .
Le , le réacteur était en préparation pour son redémarrage après un arrêt de onze jours pendant les vacances. Des procédures de maintenance étaient en cours qui nécessitaient de retirer manuellement la tige de commande centrale principale de quelques centimètres pour la reconnecter à son mécanisme d'entraînement ; à 21h01, cette tige a été soudainement retirée trop loin, provoquant le passage instantané du SL-1 au point critique . En quatre millisecondes, la chaleur générée par l’ énorme surtension qui en a résulté a provoqué la vaporisation explosive du carburant présent dans le cœur. La réaction de fission nucléaire a directement chauffé l’eau, en transformant une grande quantité en vapeur. L'aluminium fondu a réagi avec l'eau, produisant de l'hydrogène gazeux. L'explosion des plaques de combustible, la violente réaction métal-eau et la vapeur d'eau en expansion ont poussé vers le haut l'eau située au-dessus du cœur, envoyant une onde de pression qui a frappé le haut de la cuve du réacteur, provoquant une pulvérisation d'eau et de vapeur depuis le haut de la cuve. Cette forme extrême de coup de bélier a propulsé le blindage supérieur de la tête, les restes de plaques de combustible, cinq bouchons de blindage desserrés, une bride de tuyère et l'ensemble de la cuve du réacteur vers le haut. Une enquête ultérieure a conclu que les de l'ensemble avait sauté de dans les airs avant de heurter l'arbre d'entraînement du pont roulant. L'ensemble est retombé à son emplacement d'origine, ne laissant que peu de traces, à l'exception de débris éparsIDO-19311 Final Report of SL-1 Recovery Operation, Idaho Test Station, General Electric Corporation, July 27, 1962.. Le jet d'eau et de vapeur a projeté deux opérateurs au sol, tuant l'un d'eux et en blessant grièvement un autre. L'un des bouchons de protection desserrés au-dessus de la cuve du réacteur a empalé le troisième homme à travers l'aine et est ressorti par son épaule, le clouant au plafond. Les victimes étaient les spécialistes de l'armée John A. Byrnes (27 ans) et Richard Leroy McKinley (22 ans), ainsi que Richard C. Legg , électricien de première classe (CE1) de la Seabee (Navy) (26 ans). Il a été établi plus tard que Byrnes (l'opérateur du réacteur) avait soulevé la tige et provoqué la réaction, que Legg (le chef d'équipe) se tenait au sommet de la cuve du réacteur et avait été empalé et cloué au plafond, et McKinley, le stagiaire qui se tenait debout à proximité, a ensuite été retrouvé vivant par les sauveteurs. Les trois hommes ont succombé à des blessures causées par un traumatisme physique ;cependant les radiations de la réaction nucléaire n'auraient donné aux hommes aucune chance de survie. Il s'agit du seul incident mortel survenu dans un réacteur nucléaire américain, et il a détruit le réacteur. Cet incident a été d'une grande importance dans le développement de l'énergie nucléaire commerciale car les conceptions futures ont empêché le noyau de devenir critique avec le retrait d'une seule tige.
droite|vignette| PM-2ACamp Century, Groenland
PM-2A : 2 MW électrique, plus chauffage. Camp Century, Groenland.. Criticité initiale le . Le premier réacteur nucléaire « portable ». Apporté au Groenland en pièces détachées, assemblé, exploité, démonté, renvoyé aux États-UnisPM-2A. Le PM-2A de Camp Century a été conçu par l'American Locomotive Company pour démontrer la capacité d'assembler une centrale nucléaire à partir de composants préfabriqués, dans un endroit éloigné de l'Arctique. Le PM-2A fonctionnait avec un enrichissement en uranium 235 de .